O que é uma captura de elétrons?

Uma captura de elétrons ocorre dentro do núcleo de um átomo que possui muitos prótons e poucos nêutrons. Durante esse processo, um dos prótons no núcleo do átomo puxa um elétron em órbita e neutraliza o elétron e ele próprio. Isso faz com que o átomo decaia e se torne um elemento diferente com a mesma massa atômica. A captura de elétrons não ocorre em todos os elementos e não ocorre com prótons ou elétrons que não fazem parte de átomos relativamente maciços.

Os átomos podem sofrer decaimento radioativo de várias maneiras diferentes, inclusive através de uma captura de elétrons. Esse processo geralmente ocorre em átomos que não têm energia suficiente para participar de outros tipos de radioatividade, incluindo emissão de pósitrons, que ocorre através de um processo semelhante. A quantidade de energia necessária para usar um desses processos de decaimento é determinada comparando a quantidade de energia em um átomo com a quantidade em um átomo-filha em que ele poderia decair. Átomos que capturam elétrons requerem menos energia que outros átomos radioativos.

Quando um átomo decai pelo processo de captura de elétrons, ele puxa um de seus próprios elétrons para dentro de seu núcleo. Esses elétrons são geralmente retirados dos invólucros de elétrons K ou L, que são os dois mais próximos do núcleo do átomo. Prótons e elétrons livres não podem interagir entre si através do processo de captura de elétrons.

Uma vez que um elétron é puxado para dentro do núcleo do átomo, ele é absorvido por um dos prótons. Diz-se que esse próton captura o elétron. A reação que ocorre entre o próton e o elétron faz com que essas duas partículas se neutralizem, resultando em um nêutron e um neutrino, que é uma pequena partícula semelhante a um elétron, embora com falta de carga. O nêutron permanece no núcleo do átomo enquanto o neutrino é expulso do átomo.

Após uma captura de elétrons, o átomo é um elemento diferente do que começou como. Esse átomo-filha será o elemento que precedeu diretamente o átomo pai na tabela periódica, porque terá um próton a menos no núcleo e os átomos são definidos pelo número de prótons que possuem. Mudar um elemento para outro faz com que o átomo fique excitado. Essa energia extra é liberada através da liberação de um elétron extra, um raio-x e, às vezes, um raio gama. A liberação de raios-x e raios gama é o que torna radioativo o processo de captura de elétrons.