Hva er beta -forfall?

Beta -forfall er en form for radioaktivt forfall der kjernen til et atom gjennomgår en endring som får den til å avgi en beta -partikkel. De andre typene radioaktivt forfall er alfa forfall og gamma forfall. I tillegg til å være et tema av generell vitenskapelig interesse, har beta -forfall en rekke praktiske anvendelser, spesielt innen medisin, der beta -partikler noen ganger brukes til å krympe eller drepe svulster. Beta -forfall kan også brukes i medisinske avbildningsstudier som en sporstoff.

atomer gjennomgår beta -forfall når de er ustabile fordi de har for mange nøytroner eller for mange protoner. For å stabilisere seg blir overflødig nøytroner eller protoner omdannet, bevarer masse og gjør kjernen mer stabil. I prosessen endres atomet også til et annet element, fordi mens det totale antallet partikler i kjernen forblir den samme, endres balansen mellom protoner og nøytroner.

I beta minus forfall, blir et overflødig nøytron et proton, og kjernen avgir enElektron og en antineutrino. Elektronet er beta -partikkelen, mens Antineutrino er en partikkel med noen uvanlige egenskaper. Eksistensen av nøytrinoer og antineutrinos ble stilt allerede på 1930 -tallet, men det var ikke før på 1950 -tallet at forskere var i stand til å bevise eksistensen av slike partikler. Tre smaker av nøytrino er blitt identifisert, sammen med tilsvarende antineutrinos. (Og ja, "smak" er et teknisk begrep i den brede verdenen av partikkelfysikk.)

Når en kjerne gjennomgår beta pluss forfall, blir et proton omdannet til et nøytron, med kjernen som sender ut en positron og en nøytrino. Betapartikler kan være elektroner eller positroner, som illustrert, avhengig av om en kjerne går gjennom beta minus eller beta pluss forfall. Før forskere innså at beta -partikler bare var elektroner eller positroner, omtalte de disse partiklene som "beta -stråler", og det er grunnen til at noen antiquatED -tekster inneholder referanser til beta -stråler.

En beta -partikkel har mer gjennomtrengende kraft enn en alfa -partikkel, men mindre enn en gamma -partikkel. Betapartikler kan stoppes med et tykt metallplate, en stor lomme med luft eller flere papirark. Dette gjør dem relativt trygge å jobbe rundt, så lenge sikkerhetsforholdsregler blir observert når folk er rundt elementer som gjennomgår beta -forfall.

Som alfapartikler, kan beta -partikler imidlertid ødelegge hvis de kommer inn i kroppen. Noen ganger brukes denne egenskapen til fordel, som når radioaktive elementer blir introdusert for kroppen for å behandle en kreft. I tilfeller der beta -partikler ikke blir introdusert ved design, kan de imidlertid skade cellene i kroppen eller til og med forårsake reproduktive helseproblemer ved å forstyrre egg- og sædcellene.