การสลายตัวแบบบีตา

การสลายตัวแบบบีตา กระบวนการหนึ่งในสามกระบวนการของการแตกตัวของสารกัมมันตภาพรังสีโดยที่นิวเคลียสของอะตอมที่ไม่เสถียรบางส่วนสลายพลังงานส่วนเกินออกไปเองตามธรรมชาติ และเกิดการเปลี่ยนแปลงของประจุบวกหนึ่งหน่วยโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงเลขมวล ทั้งสามกระบวนการ ได้แก่ การปล่อยอิเล็กตรอน การปล่อยโพซิตรอน (อิเล็กตรอนที่เป็นบวก) และการดักจับอิเล็กตรอน การสลายตัวของเบต้าได้รับการตั้งชื่อ (1899) โดย Ernest Rutherford เมื่อเขาสังเกตว่ากัมมันตภาพรังสีไม่ใช่ปรากฏการณ์ธรรมดา เขาเรียกว่ารังสีแอลฟาที่ทะลุทะลวงน้อยกว่าและรังสีบีตาที่ทะลุทะลวงได้มากกว่า อนุภาคบีตาส่วนใหญ่ถูกขับออกมาด้วยความเร็วที่ใกล้เคียงกับแสงอะตอมทั้งหมดที่หนักกว่าไฮโดรเจนทั่วไปมีนิวเคลียสที่ประกอบด้วยนิวตรอนและโปรตอน (อนุภาคที่มีประจุเป็นกลางและประจุบวกตามลำดับ) ล้อมรอบด้วยอิเล็กตรอนเชิงลบ อิเล็กตรอนในวงโคจรเหล่านี้ไม่เกี่ยวข้องกับการปล่อยอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องกับการสลายตัวของบีตา กัมมันตภาพรังสี ในการปลดปล่อยอิเล็กตรอน หรือที่เรียกว่าการสลายตัวของบีตาเชิงลบ (สัญลักษณ์ β−-การสลายตัว) นิวเคลียสที่ไม่เสถียรจะปล่อยอิเล็กตรอนพลังงานสูง (ซึ่งมีมวลค่อนข้างน้อย) และแอนตินิวตริโน (ซึ่งมีมวลน้อยหรืออาจไม่มีส่วนที่เหลือเลย) และนิวตรอนในนิวเคลียสจะกลายเป็น โปรตอนที่ยังคงอยู่ในนิวเคลียสของผลิตภัณฑ์ ดังนั้น การสลายตัวของเบตาที่เป็นลบจึงส่งผลให้เกิดนิวเคลียสลูก ซึ่งเลขโปรตอน (เลขอะตอม) ซึ่งมากกว่าตัวแม่ของมัน 1 ตัว แต่เลขมวล (จำนวนรวมของนิวตรอนและโปรตอน) เท่ากัน ตัวอย่างเช่น ไฮโดรเจน-3 (เลขอะตอม 1 เลขมวล 3) สลายตัวเป็นฮีเลียม-3 (เลขอะตอม 2 เลขมวล 3) พลังงานที่สูญเสียไปโดยนิวเคลียสจะถูกใช้ร่วมกันโดยอิเล็กตรอนและแอนตินิวตริโน เพื่อให้อนุภาคบีตา (อิเล็กตรอน) มีพลังงานตั้งแต่ศูนย์ไปจนถึงค่าสูงสุดที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นลักษณะของต้นกำเนิดที่ไม่เสถียร