Бета -частица , также называемая бета-лучами или бета-излучением (символ β ), представляет собой высокоэнергетический, высокоскоростной электрон или позитрон , испускаемый радиоактивным распадом атомного ядра в процессе бета-распада . Есть две формы бета-распада, β - распад и β + -распад, которые производят электроны и позитроны соответственно. [2]
Бета-частицы с энергией 0,5 МэВ имеют пробег около метра в воздухе; расстояние зависит от энергии частицы.
Бета-частицы представляют собой тип ионизирующего излучения и в целях радиационной защиты считаются более ионизирующими, чем гамма-лучи , но менее ионизирующими, чем альфа-частицы . Чем выше ионизирующий эффект, тем больше поражение живых тканей, но и меньше проникающая способность излучения.
Нестабильное атомное ядро с избытком нейтронов может подвергнуться β - распаду, при котором нейтрон превращается в протон , электрон и электронное антинейтрино ( античастицу нейтрино ):
Этот процесс опосредуется слабым взаимодействием . Нейтрон превращается в протон посредством испускания виртуального W - бозона . На кварковом уровне излучение W − превращает нижний кварк в верхний, превращая нейтрон (один верхний кварк и два нижних кварка) в протон (два верхних кварка и один нижний кварк). Затем виртуальный W- бозон распадается на электрон и антинейтрино.
β- распад обычно происходит среди богатых нейтронами побочных продуктов деления , образующихся в ядерных реакторах . Свободные нейтроны также распадаются в этом процессе. Оба этих процесса вносят вклад в обильное количество бета-лучей и электронных антинейтрино, производимых топливными стержнями реакторов деления.