Διάσπαση βήτα: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Exc (συζήτηση | συνεισφορές)
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Exc (συζήτηση | συνεισφορές)
βελτίωση TeX στις αντιδράσεις
Γραμμή 1:
==Τι είναι η διάσπαση βήτα (γενικά στοιχεία)==
[[Αρχείο:Beta decay.jpg|δεξιά|200px|μικρογραφία|Σχηματική αναπαράσταση βήτα διάσπασης.]]
'''Διάσπαση βήτα''' είναι μία [[πυρηνική αντίδραση]] η οποία γίνεται με την [[Ασθενής αλληλεπίδραση|ασθενή αλληλεπίδραση]] και κατά την οποία ένας [[ατομικός πυρήνας]] <math>{}_Z^AXA\text{X}</math> μεταστοιχειώνεται σε έναν άλλο ή με αυξημένο κατά ένα τον ατομικό αριθμό (<math>{}_{Z+1}^AYA\text{Y}</math>) και εκπέμποντας ένα σωμάτιο β<sup>-</sup>, δηλαδή ένα [[ηλεκτρόνιο]] (e<sup>-</sup>), οπότε και η διάσπαση παίρνει το ειδικότερο όνομα ''διάσπαση β<sup>-</sup>'' ή με μειωμένο κατά ένα τον ατομικό αριθμό (<math>{}_{Z-1}^AYA\text{Y}</math>) και εμπέμποντας ένα σωμάτιο β<sup>+</sup>, δηλαδή ένα [[ποζιτρόνιο]] (e<sup>+</sup>), οπότε και η διάσπαση παίρνει το ειδικότερο όνομα ''διάσπαση β<sup>+</sup>''.<br />
Εκτός από αυτές τις βασικές διασπάσεις υπάρχουν και αυτές της ''διάσπασης ββ'' στην οποία γίνεται εκπομπή δύο σωματίων β ταυτόχρονα και της ''σύλληψης e<sup>-</sup>'' στην οποία γίνεται σύλληψη ενός τροχιακού ηλεκτρονίου.<br />
Σε όλες αυτές τις αντιδράσεις ο [[μαζικός αριθμός]] του πυρήνα παραμένει σταθερός.
Γραμμή 11:
===Διάσπαση β<sup>-</sup>===
[[Αρχείο:Beta-minus decay Feynman.jpg|αριστερά|300px|μικρογραφία|Διάγραμμα Feynman της διάσπασης β<sup>-</sup>.]]
Κατά την β<sup>-</sup> διάσπαση ο μητρικός πυρήνας <math>{}_Z^AXA\text{X}</math> μεταστοιχειώνεται στον θυγατρικό <math>{}_{Z+1}^AYA\text{Y}</math> εκπέμποντας ένα e<sup>-</sup> και ένα αντινετρίνο του ηλεκτρονίου. Μία χαρακτηριστική περίπτωση διάσπασης β<sup>-</sup> είναι η διάσπαση του πυρήνα του <math>{}_{55}^{137}\text{Cs}</math> ως εξής:
:<math>{}_{55}^{137}\text{Cs} \to {}_{56}^{137}Cs\text{Ba} + e^- + \bar{\nu}_e</math>
Το γεγονός ότι κατά τη διάσπαση β<sup>-</sup> εκπέμπεται από τον πυρήνα ένα e<sup>-</sup> και ένα <math>\bar{\nu}_e</math> δε σημαίνει ότι αυτά τα δύο [[Στοιχειώδες σωματίδιο|στοιχειώδη σωμάτια]] υπήρχαν μέσα στον πυρήνα. Αυτό γίνεται προφανές όταν κοιτάξουμε την πραγματική φύση της διάσπασης β<sup>-</sup> η οποία στην ουσία είναι η διάσπαση ενός [[Νετρόνιο|νετρονίου]] σε ένα [[πρωτόνιο]], ένα ηλεκτρόνιο (e<sup>-</sup>) και ένα αντινετρίνο του ηλεκτρονίου (<math>\bar{\nu}_e</math>) ή συμβολικά:
:<math>\text{n}^0 \rightarrow \text{p}^+ + \text{e}^- + \bar{\nu}_e</math>
Αυτή η αντίδραση, η οποία γίνεται με [[Ασθενής αλληλεπίδραση|ασθενή αλληλεπίδραση]], σε επίπεδο [[Κουάρκ|quarks]] έχει να κάνει με την μετατροπή του ενός d (down) quark του νετρονίου (n) σε u (up) με την εκπομπή ενός δυνητικού [[Μποζόνιο|μποζονίου]] W<sup>-</sup> (που είναι φορέας της ασθενούς αλληλεπίδρασης, βλ. άρθρο: [[Θεμελιώδης αλληλεπίδραση]]).<br />
Συνηθίζεται τις αλληλεπιδράσεις σε επίπεδο στοιχειωδών σωματιδίων να τις συμβολίζουμε με ένα [[Διάγραμμα Φάινμαν|διάγραμμα Feynman]]. Για την β<sup>-</sup> διάσπαση το διάγραμμα Faynman απεικονίζεται δίπλα.
Γραμμή 23:
===Διάσπαση β<sup>+</sup>===
[[Αρχείο:Beta-plus decay Feynman.jpg|δεξιά|300px|μικρογραφία|Διάγραμμα Feynman της διάσπασης β<sup>+</sup>.]]
Κατά την β<sup>+</sup> διάσπαση ο μητρικός πυρήνας <math>{}_Z^AXA\text{X}</math> μεταστοιχειώνεται στον θυγατρικό <math>{}_{Z-1}^AYA\text{Y}</math> εκπέμποντας ένα e<sup>+</sup> και ένα νετρίνο του ηλεκτρονίου. Μία χαρακτηριστική περίπτωση διάσπασης β<sup>+</sup> είναι η διάσπαση του πυρήνα του <math>{}_{11}^{22}\text{Na}</math> ως εξής:
:<math>{}_{11}^{22}\text{Na} \to {}_{10}^{22}\text{Ne} + e^+ + \nu_e</math>
Όμοια με την διάσπαση β<sup>-</sup>, το γεγονός ότι κατά τη διάσπαση β<sup>+</sup> εκπέμπεται από τον πυρήνα ένα e<sup>+</sup> και ένα <math>\nu_e</math> δε σημαίνει ότι αυτά τα δύο [[Στοιχειώδες σωματίδιο|στοιχειώδη σωμάτια]] υπήρχαν μέσα στον πυρήνα. Αυτό και σε αυτήν την περίπτωση γίνεται προφανές όταν κοιτάξουμε την πραγματική φύση της διάσπασης β<sup>+</sup> η οποία στην ουσία είναι η διάσπαση ενός [[Πρωτόνιο|πρωτονίου]] σε ένα [[νετρόνιο]], ένα ποζιτρόνιο (e<sup>+</sup>) και ένα νετρίνο του ηλεκτρονίου (<math>\nu_e</math>) ή συμβολικά:
:<math>p^+ \rightarrow n^0 + e^+ + \nu_e</math>