การสลายให้อนุภาคบีตา

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
การสลายให้กัมมันตรังสี
CNO Cycle.svg
การสลายให้กัมมันตรังสี
นิวเคลียร์ฟิชชัน
จัดการ: แม่แบบ  พูดคุย  แก้ไข

ในฟิสิกส์นิวเคลียร์, การสลายให้อนุภาคบีตา (อังกฤษ: beta decay) เป็นรูปแบบหนึ่งของการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีที่อนุภาคบีตา (อิเล็กตรอนหรือโพซิตรอน) ถูกปลดปล่อยออกมา ในกรณีปลดปล่อยอิเล็กตรอน จะเป็น บีตาลบ () ขณะที่ในกรณีปลดปล่อยโพซิตรอนจะเป็น บีตาบวก () พลังงานจลน์ของอนุภาคบีตามีพิสัยสเปกตรัมต่อเนื่องจาก 0 ถึงค่าสูงสุดที่จะเป็นไป (Q) ซึ่งขึ้นกับสภาวะนิวเคลียร์ของต้นกำเนิดและลูกที่เกี่ยวข้องกับการสลาย โดยทั่วไป Q มีค่าประมาณ 1 MeV แต่สามารถมีพิสัยจากสองสาม keV ไปจนถึง สิบ MeV อนุภาคบีตากระตุ้นส่วนใหญ่มีความเร็วสูงมากเป็นซึ่งมีความเร็วใกล้เคียงอัตราเร็วของแสง

การสลาย [แก้]

ในการสลาย อันตรกิริยาอย่างอ่อนจะเปลี่ยนนิวตรอน (n) ไปเป็นโปรตอน (p) ขณะปลดปล่อยอิเล็กตรอน () และ แอนทินิวตริโน ():

ที่ระดับมูลฐาน (ที่ต่ำกว่าไฟน์แมนไดอะแกรม (Feynman diagram) ) เนื่องจากการเปลี่ยนจากควาร์กลง (down quark) เป็นควาร์กขึ้น (up quark) โดยการปลดปล่อยของ โบซอน จะสลายในภายหลังเป็นอิเล็กตรอนและแอนทินิวตริโน

การสลาย [แก้]

ในการสลาย พลังงานจะถูกใช้ในการเปลี่ยนจากโปรตอนไปเป็นนิวตรอน, โพซิตรอน ()และนิวตริโน ():

การสลาย ไม่เหมือนกับการสลาย เนื่องจากการสลาย ไม่สามารถเกิดขึ้นในการแตกตัวได้ เพราะมันต้องการพลังงาน มวลของนิวตรอนจะมีพลังงานมากกว่าโปรตอน การสลาย สามารถเกิดขึ้นได้ภายในนิวเคลียสเท่านั้น เมื่อปริมาณของพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวเคลียสสูงกว่านิวเคลียสลูก ความแตกต่างของพลังงานทำให้เกิดปฏิกิริยาเปลี่ยนโปรตอนไปเป็นนิวตรอน โพซิตรอน และ นิวตริโน และกลายเป็นพลังงานจลล์ของอนุภาคนั้น

อ้างอิง[แก้]

  • Franz N. D. Kurie, J. R. Richardson, H. C. Paxton (March 1936). "The Radiations Emitted from Artificially Produced Radioactive Substances. I. The Upper Limits and Shapes of the β-Ray Spectra from Several Elements". Physical Review 49 (5): 368–381. doi:10.1103/PhysRev.49.368. 
  • F. N. D. Kurie (May 1948). "On the Use of the Kurie Plot". Physical Review 73 (10): 1207. doi:10.1103/PhysRev.73.1207. 
  • Jagdish K. Tuli, Nuclear Wallet Cards, 7th edition, April 2005, Brookhaven National Laboratory, US National Nuclear Data Center