การจับยึดอิเล็กตรอน

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

การจับยึดอิเล็กตรอน อังกฤษ: Electron capture หรือ Inverse Beta Decay) เป็น รูปแบบการสลายตัว สำหรับ ไอโซโทป ซึ่งจะเกิดขึ้นเมื่อมีจำนวน โปรตอน มากเกินไปใน นิวเคลียส ของ อะตอม และมีพลังงานไม่เพียงพอในการปลดปล่อย โพซิตรอน อย่างไรก็ตาม อะตอมยังคงดำเนินรูปแบบการสลายตัวซึ่งใช้ได้สำหรับไอโซโทป กัมมันตภาพ ที่สามารถสลายตัวได้โดย positron emission ถ้าผลต่างพลังงานระหว่าง parent atom กับ daughter atom น้อยกว่า 1.022 MeV positron emission จะถูกห้าม electron capture จึงเป็นรูปแบบการสลายตัวอย่างเดียวที่เป็นไปได้ ยกตัวอย่างเช่น รูบิเดียม-83 จะสลายตัวเป็น คริปทอน-83 ได้อย่างเดียว โดย electron capture (ผลต่างพลังงานมีค่าประมาณ 0.9 MeV)

ในกรณีนี้ หนึ่งใน orbital อิเล็กตรอน โดยมักมาจาก K หรือ L electron shell (K-electron capture คือ K-capture หรือ L-electron capture, L-capture) จะถูกจับโดยโปรตอนตัวหนึ่งในนิวเคลียสทำให้เกิด นิวตรอน หนึ่งตัวกับ นิวตริโน หนึ่งตัว เนื่องจากโปรตอนถูกเปลี่ยนเป็นนิวตรอน จำนวนนิวตรอนจะเพิ่มขึ้นหนึ่ง และจำนวนโปรตรอนลดลงหนึ่ง แต่ เลขมวลอะตอม ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ทั้งนี้เนื่องจากการเปลี่ยนจำนวนโปรตอน electron capture จึงแปลง นิวไคลด์ (nuclide) ไปเป็น ธาตุ ใหม่ อะตอมจะเคลื่อนไปสู่ สถานะกระตุ้น ซึ่ง inner shell เสียอิเล็กตรอนไปหนึ่งตัว ในสถานะกระตุ้นของมันนั้น อะตอมจะเปล่ง รังสีเอกซ์ (การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ประเภทหนึ่ง) และ/หรือ Auger electrons ทั้งนี้ outer shell electron ตัวหนึ่งจะตกลงมาใน inner shell และปลดปล่อยพลังงานในรูปของรังสีเอกซ์ ด้วยเหตุนี้ electron capture จึงมักเกิดขึ้นบ่อย ๆ ในนิวไคลด์ที่มีขนาดใหญ่

\mathrm{p}^+ + \mathrm{e}^- \rightarrow\mathrm{n} + {\nu}_e \,

ตัวอย่าง:

\mathrm{{}^{26}_{13}Al}+\mathrm{e}^- \rightarrow\mathrm{{}^{26}_{12}Mg}+{\nu}_e \mathrm{{}^{59}_{28}Ni}+\mathrm{e}^- \rightarrow\mathrm{{}^{59}_{27}Co}+{\nu}_e

ระลึกไว้ว่า ไอโซโทปกัมมันตภาพที่สามารถเกิด pure electron capture ได้ในทฤษฎีนั้นอาจถูกห้ามจาก radioactive decay หากพวกมันถูก ionized โดยสมบูรณ์ (คำว่า "stripped" ถูกใช้บางครั้งเพื่อบรรรยายไอออนเหล่านั้น) มีสมมติฐานว่าธาตุเหล่านั้น ถ้าหากถูกสร้างโดย r-process ในการระเบิด ซูเปอร์โนวา พวกมันจะถูกปลดปล่อยเป็น ionized โดยสมบูรณ์และจะไม่มี radioactive decay ตราบเท่าที่พวกมันไม่ได้ปะทะกับอิเล็กตรอนในสเปซภายนอก ความผิดปกติในการกระจายตัวของธาตุก็ถูกคิดว่าเป็นผลส่วนหนี่งจากผลกระทบของ electron capture นี้

พันธะเคมี ยังสามารถมีผลต่ออัตราของ electron capture ได้ระดับน้อย ๆ อีกด้วย (โดยทั่วไปน้อยกว่า 1%) ขึ้นอยู่กับความใกล้ของอิเล็กตรอนกับนิวเคลียส[1]