Διάσπαση βήτα: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

== Διάσπαση β^± ==

=== Νετρίνο και β^± διάσπαση ===

Η ύπαρξη του [[νετρίνο]] προτάθηκε το 1930 από τον [[Βόλφγκανγκ Πάουλι|Pauli]] πριν αυτό ανιχνευθεί με σκοπό να εξηγήσει την μη διατήρηση της ορμής και της ενέργειας που παρατηρούνταν στις διασπάσεις β^±. Συγκεκριμένα, ενώ περιμέναμε το σωμάτιο β να έχει ορισμένη ενέργεια και ορμή εκπεμπόμενο από τον πυρήνα, αυτό παρουσίαζε ένας συνεχές φάσμα ενεργειών και ορμών όπως φαίνεται στις εικόνες δεξιά. Τελικά πράγματι το νετρίνο υπάρχει και ανακαλύφθηκε το 1956. Σήμερα, μάλιστα γνωρίζουμε ότι υπάρχουν τρία νετρίνα και τρία αντινετρίνα των οικογενειών του ηλεκτρονίου, του μιονίου και του ταυ.

=== Διάσπαση β^- ===

Κατά την β^- διάσπαση ο μητρικός πυρήνας <math>{}_Z^A\text{X}</math> μεταστοιχειώνεται στον θυγατρικό <math>{}_{Z+1}^A\text{Y}</math> εκπέμποντας ένα e^- και ένα αντινετρίνο του ηλεκτρονίου. Μία χαρακτηριστική περίπτωση διάσπασης β^- είναι η διάσπαση του πυρήνα του <math>{}_{55}^{137}\text{Cs}</math> ως εξής:

:<math>{}_{55}^{137}\text{Cs} \to {}_{56}^{137}\text{Ba} + e^- + \bar{\nu}_e</math>

Συνηθίζεται τις αλληλεπιδράσεις σε επίπεδο στοιχειωδών σωματιδίων να τις συμβολίζουμε με ένα [[Διάγραμμα Φάινμαν|διάγραμμα Feynman]]. Για την β^- διάσπαση το διάγραμμα Faynman απεικονίζεται δίπλα.

<br />

 

=== Διάσπαση β⁺ ===

Κατά την β⁺ διάσπαση ο μητρικός πυρήνας <math>{}_Z^A\text{X}</math> μεταστοιχειώνεται στον θυγατρικό <math>{}_{Z-1}^A\text{Y}</math> εκπέμποντας ένα e⁺ και ένα νετρίνο του ηλεκτρονίου. Μία χαρακτηριστική περίπτωση διάσπασης β⁺ 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>

== Σύλληψη ηλεκτρονίου ==

[[Αρχείο:Electron in hydrogen, density of probability.jpg|δεξιά|300px|μικρογραφία|Τομή της πυκνότητας πιθανότητας του ηλεκτρονίου στη βασική στάθμη του ατόμου του υδρογόνου με τυχαίο επίπεδο. Ο οριζόντιος άξονας είναι σε Angstrom.]]

Σε αυτήν την περίπτωση η κυματική φύση της κίνησης των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο με τη βοήθεια της [[Εξίσωση Σρέντινγκερ|εξίσωσης Schrodinger]] με την οποία αξιωματικά θεμελιώνεται η [[κβαντική μηχανική]] μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι κάποια τροχιακά ηλεκτρόνια του ατόμου είναι πιθανό (με μία μικρή, αλλά σε καμία περίπτωση μηδενική πιθανότητα) να βρεθούν μέσα στον πυρήνα. Όταν αυτό συμβεί, τότε τα πρωτόνια τα δεσμεύουν και γίνονται νετρόνια εκπέμποντας ένα νετρίνο του ηλεκτρονίου. Συμβολικά η αντίδραση γράφεται ως εξής:

:<math>p^++e^- \to n^0+\nu_e</math>

Δίπλα φαίνεται η τομή με ένα επίπεδο της πυκνότητας της πιθανότητας, δηλαδή του μέτρου της κυματοσυνάρτησης στο τετράγωνο, του ηλεκτρονίου στη βασική στάθμη του ατόμου του υδρογόνου. Φυσικά η ''σύλληψη ηλεκτρονίου'' δεν γίνεται στο άτομο του υδρογόνου για ενεργειακούς λόγους, όπως εξηγήθηκε παραπάνω και επί πλέον η ''σύλληψη ηλεκτρονίου'' γίνεται συνήθως σε βαρείς πυρήνες, οπότε και η πιθανότητα να βρεθεί το ηλεκτρόνιο μέσα στον πυρήνα είναι πολύ μεγαλύτερη.<br />

Το διάγραμμα Feynman της αντίδρασης αυτής φαίνεται δίπλα.<br />