Hvad er Beta Decay?
Beta-henfald er en form for radioaktivt henfald, hvor kernen i et atom gennemgår en ændring, der får den til at udsende en beta-partikel. De andre typer radioaktivt henfald er alfa-forfald og gamma-henfald. Ud over at være et emne af generel videnskabelig interesse har beta-henfald en række praktiske anvendelser, især inden for medicin, hvor beta-partikler undertiden bruges til at skrumpe eller dræbe tumorer. Beta henfald kan også bruges i medicinske billeddannelsesundersøgelser som en sporstof.
Atomer gennemgår beta-henfald, når de er ustabile, fordi de har for mange neutroner eller for mange protoner. For at stabilisere sig konverteres de overskydende neutroner eller protoner, hvilket bevarer masse og gør kernen mere stabil. I processen ændres atomet også til et andet element, fordi mens det samlede antal partikler i kernen forbliver det samme, ændres balancen mellem protoner og neutroner.
I beta minus forfald bliver et overskydende neutron et proton, og kernen udsender et elektron og en antineutrino. Elektronen er beta-partiklen, mens antineutrino er en partikel med nogle usædvanlige egenskaber. Eksistensen af neutrinoer og antineutrinoer blev anbragt så tidligt som i 1930'erne, men det var først i 1950'erne, at forskere var i stand til at bevise eksistensen af sådanne partikler. Der er identificeret tre varianter af neutrino sammen med tilsvarende antineutrino. (Og ja, "smag" er et teknisk udtryk i den store verden af partikelfysik.)
Når en kerne gennemgår beta plus forfald, omdannes et proton til et neutron, hvor kernen udsender et positron og et neutrino. Betapartikler kan være elektroner eller positroner, som illustreret, afhængigt af om en kerne går gennem beta minus eller beta plus forfald. Inden forskere indså, at beta-partikler kun var elektroner eller positroner, henviste de til disse partikler som ”beta-stråler”, og det er grunden til, at nogle forældede tekster indeholder referencer til beta-stråler.
En beta-partikel har mere penetrerende kraft end en alfapartikel, men mindre end en gammapartikel. Betapartikler kan stoppes med et tykt metalark, en stor lomme luft eller flere ark papir. Dette gør dem relativt sikre at arbejde omkring, så længe sikkerhedsforholdsregler overholdes, når folk er i nærheden af elementer, der gennemgår beta-forfald.
Ligesom alfa-partikler kan betapartikler imidlertid ødelægge, hvis de kommer ind i kroppen. Nogle gange bruges denne egenskab med fordel, som når radioaktive elementer introduceres til kroppen for at behandle en kræft. I tilfælde, hvor beta-partikler ikke introduceres ved design, kan de imidlertid skade kroppens celler eller endda forårsage reproduktive sundhedsmæssige problemer ved at forstyrre ægget og sædcellerne.