Бета-частица


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.


Альфа-излучение состоит из ядер гелия и легко останавливается листом бумаги. Бета-излучение , состоящее из электронов или позитронов , останавливается тонкой алюминиевой пластиной, а гамма-излучение требует экранирования плотным материалом, таким как свинец или бетон. [1]
Бета-распад. Бета-частица (в данном случае отрицательный электрон) испускается ядром . Антинейтрино (не показано) всегда испускается вместе с электроном. Вставка: при распаде свободного нейтрона образуются протон, электрон (отрицательный бета-луч) и электронное антинейтрино .
Схема распада цезия-137, показывающая, что он изначально подвергается бета-распаду. Гамма-пик 661 кэВ, связанный с 137 Cs, фактически испускается дочерним радионуклидом.
Голубой свет черенковского излучения , испускаемый бассейном реактора TRIGA , возникает из-за того, что высокоскоростные бета-частицы движутся со скоростью, превышающей скорость света ( фазовая скорость ) в воде (что составляет 75% скорости света в вакууме).
Бета-излучение обнаружено в камере Вильсона с изопропанолом (после введения искусственного источника стронция-90 )