Was ist ein Elektroneneinfang?

Ein Elektroneneinfang findet im Kern eines Atoms statt, das viele Protonen und wenige Neutronen hat. Während dieses Prozesses zieht eines der Protonen im Atomkern ein umlaufendes Elektron ein und neutralisiert sowohl das Elektron als auch sich selbst. Dadurch zerfällt das Atom und wird zu einem anderen Element mit der gleichen Atommasse. Das Einfangen von Elektronen erfolgt nicht in allen Elementen und nicht bei Protonen oder Elektronen, die nicht Teil relativ massereicher Atome sind.

Atome können auf verschiedene Arten radioaktiv zerfallen, unter anderem durch Elektroneneinfang. Dieser Prozess findet im Allgemeinen in Atomen statt, die nicht genug Energie haben, um an anderen Arten von Radioaktivität teilzunehmen, einschließlich der Positronenemission, die durch einen ähnlichen Prozess auftritt. Die Energiemenge, die zur Verwendung eines dieser Zerfallsprozesse benötigt wird, wird durch Vergleichen der Energiemenge in einem Atom mit der Menge in einem Tochteratom, in die es zerfallen könnte, bestimmt. Atome, die Elektronen einfangen, benötigen weniger Energie als andere radioaktive Atome.

Wenn ein Atom durch Elektroneneinfang zerfällt, zieht es eines seiner eigenen Elektronen in seinen Kern. Diese Elektronen werden normalerweise entweder aus den K- oder L-Elektronenschalen entnommen, bei denen es sich um die beiden Schalen handelt, die dem Atomkern am nächsten liegen. Freie Protonen und Elektronen können während des Elektroneneinfangprozesses nicht miteinander interagieren.

Sobald ein Elektron in den Atomkern gezogen wird, wird es von einem der Protonen absorbiert. Es wird gesagt, dass dieses Proton das Elektron einfängt. Die Reaktion, die zwischen dem Proton und dem Elektron stattfindet, bewirkt, dass diese beiden Teilchen neutralisiert werden, was zu einem Neutron und einem Neutrino führt, bei denen es sich um ein kleines Teilchen handelt, das einem Elektron ähnlich ist, obwohl es keine Ladung aufweist. Das Neutron verbleibt im Atomkern, während das Neutrino aus dem Atom ausgestoßen wird.

Nachdem ein Elektroneneinfang stattgefunden hat, ist das Atom ein anderes Element als es ursprünglich war. Dieses Tochteratom wird das Element sein, das dem Elternatom im Periodensystem direkt vorausgeht, da es ein Proton weniger im Kern hat und die Atome durch die Anzahl der Protonen definiert werden, die sie haben. Durch die Umwandlung eines Elements in ein anderes wird das Atom angeregt. Diese zusätzliche Energie wird durch die Freisetzung eines zusätzlichen Elektrons, eines Röntgenstrahls und manchmal eines Gammastrahls freigesetzt. Die Freisetzung von Röntgen- und Gammastrahlen macht den Prozess der Elektroneneinfangung radioaktiv.