Co to jest przechwytywanie elektronów?

Wychwytywanie elektronów zachodzi w jądrze atomu, który ma wiele protonów i kilka neutronów. Podczas tego procesu jeden z protonów w jądrze atomu wciąga orbitujący elektron i neutralizuje zarówno elektron, jak i sam. Powoduje to rozpad atomu i stanie się innym pierwiastkiem o tej samej masie atomowej. Wychwytywanie elektronów nie występuje we wszystkich elementach i nie występuje w przypadku protonów lub elektronów, które nie są częścią stosunkowo masywnych atomów.

Atomy mogą ulegać rozkładowi radioaktywnemu na wiele różnych sposobów, w tym poprzez wychwytywanie elektronów. Proces ten na ogół zachodzi w atomach, które nie mają wystarczającej energii, aby uczestniczyć w innych rodzajach radioaktywności, w tym emisji pozytonów, która zachodzi w podobny sposób. Ilość energii potrzebnej do zastosowania jednego z tych procesów rozpadu określa się poprzez porównanie ilości energii w atomie z ilością w atomie pochodnym, w którą mógłby on się rozpaść. Atomy, które wychwytują elektrony, wymagają mniej energii niż inne atomy radioaktywne.

Kiedy atom rozpada się w procesie wychwytywania elektronów, wciąga jeden ze swoich elektronów do jądra. Te elektrony są zwykle pobierane z powłok elektronowych K lub L, które są dwiema powłokami najbliżej jądra atomu. Wolne protony i elektrony nie mogą oddziaływać ze sobą poprzez proces wychwytywania elektronów.

Gdy elektron zostanie wciągnięty do jądra atomu, jest on absorbowany przez jeden z protonów. Mówi się, że to ten proton przechwytuje elektron. Reakcja zachodząca między protonem i elektronem powoduje neutralizację tych dwóch cząstek, w wyniku czego powstaje neutron i neutrino, które jest małą cząsteczką podobną do elektronu, chociaż nie ma ładunku. Neutron pozostaje w jądrze atomu, podczas gdy neutrino jest wydalane z atomu.

Po wystąpieniu wychwytu elektronu atom jest innym pierwiastkiem niż początkowo. Ten potomny atom będzie pierwiastkiem bezpośrednio poprzedzającym atom macierzysty w układzie okresowym, ponieważ będzie miał o jeden mniej protonu w jądrze, a atomy są określone przez liczbę protonów, które mają. Zmiana jednego elementu na drugi powoduje podniecenie atomu. Ta dodatkowa energia jest uwalniana poprzez uwolnienie dodatkowego elektronu, promieniowania rentgenowskiego, a czasem promieniowania gamma. Uwolnienie promieniowania rentgenowskiego i gamma powoduje, że proces wychwytywania elektronów jest radioaktywny.