Η βήτα αποσύνθεση είναι όταν ένας ασταθής ατομικός πυρήνας αποσυντίθεται (ραδιενεργά) εκπέμποντας ένα σωματίδιο βήτα. όταν το σωματίδιο βήτα είναι ένα ηλεκτρόνιο, είναι β– διάσπαση, και όταν ένα ποζιτρόνιο, β+ φθορά.
Οι ακτίνες βήτα, ως ξεχωριστό συστατικό των ακτίνων που εκπέμπονται από τη ραδιενέργεια, ανακαλύφθηκαν από τον Rutherford, το 1899, λίγα μόλις χρόνια μετά την ίδια την ραδιενέργεια (1896). Ωστόσο, αυτό είναι beta μείον αποσύνθεση… η ανακάλυψη του beta plus decay (από τους Irène και Frédéric Joliot-Curie, το 1934) ήρθε μετά την ανακάλυψη του ποζιτρονίου (στις κοσμικές ακτίνες, το 1932) και της (τότε) αμφιλεγόμενης «εφεύρεσης» του νετρίνου (από τον Pauli, το 1931) για να εξηγήσει το συνεχές ενεργειακό φάσμα των ηλεκτρονίων σε βήτα αποσύνθεση. Ήταν επίσης το 1934 που ο Φέρμι δημοσίευσε - στα ιταλικά και στα γερμανικά (η Φύση θεώρησε την ιδέα πολύ κερδοσκοπική !!) - τη θεωρία του σχετικά με τη φθορά του βήτα (για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτό, ανατρέξτε σε αυτή τη σελίδα Υπερφυσικής).
Σε βήτα μείον αποσύνθεση, ένα νετρόνιο μετατρέπεται σε πρωτόνιο, αντινετρίνο και ηλεκτρόνιο. αυτή η μετατροπή οφείλεται στην αδύναμη αλληλεπίδραση (ή αδύναμη δύναμη)… ένα κάτω κουάρκ (στο νετρόνιο) γίνεται ένα επάνω κουάρκ και εκπέμπει ένα W– μποζόνιο (ένα από τα τρία μποζόνια που μεσολαβούν στην αδύναμη αλληλεπίδραση), το οποίο στη συνέχεια αποσυντίθεται σε ηλεκτρόνιο και αντινετρίνο.
Το Beta plus decay - το οποίο είναι επίσης γνωστό ως αντίστροφη beta αποσύνθεση - περιλαμβάνει τη μετατροπή ενός πρωτονίου σε νετρόνιο, ποζιτρόνιο και νετρίνο.
Γιατί λοιπόν τα μεμονωμένα νετρόνια αποσυντίθενται (αλλά αυτά που βρίσκονται σε σταθερούς πυρήνες και εκείνα στα αστέρια νετρονίων); Και γιατί τα μεμονωμένα πρωτόνια είναι σταθερά, αλλά όχι σε ορισμένους ραδιενεργούς πυρήνες; Όλα εξαρτώνται από την ενέργεια… εάν μια κατάσταση (ένα απομονωμένο νετρόνιο, ας πούμε) έχει μεγαλύτερη ενέργεια από μια άλλη (πρωτόνιο συν ηλεκτρόνιο συν αντινετρίνο), τότε το πρώτο θα αποσυντεθεί στο δεύτερο (ο αριθμός βαρυών των δύο καταστάσεων πρέπει να είναι ο ίδιος , αριθμός ditto lepton και ούτω καθεξής).
Υπάρχει επίσης μια σπάνια διπλή διάσπαση βήτα, στην οποία εκπέμπονται δύο σωματίδια βήτα. έχει παρατηρηθεί, σε ορισμένα ασταθή ισότοπα, όπως είχε προβλεφθεί. Υπάρχει ένα είδος διπλής διάσπασης βήτα - που ονομάζεται διπλή διάσπαση χωρίς νετρίνο (η παραπάνω εικόνα προέρχεται από το έργο COBRA, μια μελέτη αυτού) - η οποία μελετάται έντονα (αν και δεν έχει παρατηρηθεί ακόμη τέτοια φθορά), επειδή μπορεί να είναι ένα από τα πολύ λίγα παράθυρα που ανοίγουν εύκολα στη φυσική πέρα από το πρότυπο μοντέλο (δείτε αυτήν τη σελίδα WIPP για περισσότερες λεπτομέρειες).
Το Berkeley Lab έχει έναν τακτοποιημένο οδηγό για τον πυρηνικό διάγραμμα (υπότιτλος "Δεν χρειάζεται να είστε Πυρηνικός Φυσικός για να κατανοήσετε την Πυρηνική Επιστήμη«!) Σε beta αποσύνθεση, και αυτή η σελίδα του Πανεπιστημίου του Οχάιο - Alpha και beta decay - βάζει περισσότερο τεχνικό κρέας στα γυμνά οστά επισκόπησης.
Η ώθηση των πολιτικών ορίων της επιστήμης για το Dark Matter είναι μια ιστορία του Space Magazine που έχει μια εφαπτομενική αναφορά στην παρακμή beta (είναι στα σχόλια!).
Υπάρχουν σχετικά επεισόδια Astronomy Cast; Σίγουρος! Nucleosynthesis: Elements from Stars, The Strong and Weak Nuclear Forces και Antimatter.
Πηγή:
Βικιπαίδεια
