Phân rã beta

Trong vật lý hạt nhân, phân rã beta là một kiểu phân rã phóng xạ mà theo đó sinh ra một hạt beta (electron hoặc positron). Trong trường hợp sinh ra electron thì người ta gọi là phân rã beta âm hay beta trừ (β^⁻), trường hợp còn lại thì gọi là beta cộng (β⁺). Khi phát ra hạt electron, một electron antineutrino cũng sinh kèm, trong khi phát ra positron thì đi kèm là electron neutrino.

Phân rã β^⁻

Khi phân rã β^⁻, tương tác yếu chuyển một neutron (n) thành một proton (p) trong khi phát ra một electron (e^⁻) và một electron antineutrino (ν_e):

$n \rightarrow p + e^- + \bar{\nu_e}$

Ở mức cơ bản (như miêu tã trong biểu đồ Feynman bên dưới), là do sự biến đổi một quark xuống thành quark lên bằng cách phát ra một W^⁻ boson; W^⁻ thường phân rã thành một electron và một electron antineutrino.

• 

  Phân rã β^⁻ trong một hạt nhân nguyên tử, phát ra một W^⁻ boson trung gian.

• 

  Biểu đồ Feynman đối với phân rã β^⁻ biến 1 neutron thành 1 proton, electron, và electron antineutrino qua 1 W^⁻ boson trung gian.

Phân rã β^⁻ nhìn chung thường gặp ở những hạt nhân giàu neutron.

Phân rã β⁺

Khi phân rã β⁺, năng lượng được sử dụng để biến đổi 1 proton thành 1 neutron, đồng thời phát ra 1 positron (e⁺) và 1 electron neutrino (ν_e):

energy

+

p

→

n

+

e+

+

νe

Vì vậy, khác với phân rã β^⁻, phân rã β⁺ không thể xuất hiện một cách độc lập do nó cần có năng lượng, khối lượng của neutron nặng hơn khối lượng của proton. Phân rã β⁺ chỉ có thể xảy ra bên trong hạt nhân khi mà trị số năng lượng liên kết của các hạt nhân mẹ nhỏ hơn năng lượng liên kết của hạt nhân con. Điểm khác biệt giữa các mức năng lượng này tạo ra phản ứng biến đổi 1 proton thành 1 neutron, 1 positron và 1 neutrino, và thành động năng của các hạt này.

Xem thêm

• Phân rã hai beta
• Bắt lượng tử
• Neutrino
• Phân rã anpha
• Đồng vị phóng xạ

Tham khảo

• Franz N. D. Kurie, J. R. Richardson, H. C. Paxton (March năm 1936). “The Radiations Emitted from Artificially Produced Radioactive Substances. I. The Upper Limits and Shapes of the β-Ray Spectra from Several Elements”. Physical Review 49 (5): 368–381. Bibcode:1936PhRv...49..368K. doi:10.1103/PhysRev.49.368. 
• F. N. D. Kurie (May năm 1948). “On the Use of the Kurie Plot”. Physical Review 73 (10): 1207. Bibcode:1948PhRv...73.1207K. doi:10.1103/PhysRev.73.1207. 
• Jagdish K. Tuli, Nuclear Wallet Cards, 7th edition, April 2005, Brookhaven National Laboratory, US National Nuclear Data Center

Liên kết ngoài

• The Live Chart of Nuclides - IAEA with filter on decay type, in Java or HTML