منو
 کاربر Online
474 کاربر online

ذره بتا

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > فیزیک نوین
علوم طبیعت > فیزیک > فیزیک هسته ‌ای > آشکارسازی ذرات
(cached)

معرفی ذره بتا

ذره بتا در واقع گسیل مستقیم یک الکترون از هسته است. در بعضی موارد ممکن است از یک هسته ویژه الکترونهای منفی و مثبت گسیل شوند. این ذره جرم کمتری دارد (جرم الکترون).

فروپاشی بتا

یک فرآیند فروپاشی ، زمانی فروپاشی بتایی است که در این فرآیند عدد اتمی نوکلئید تغییر یافته ولی هیچ گونه تغییری در عدد جرمی انجام نگیرد. فروپاشی بتایی برای ایزوتوپهای معینی از کلیه عناصر امکان پذیر است. یک فرآیند انفرادی فروپاشی بتایی در صورتی رخ می‌دهد که تغییر یک پروتون به نوترون ، و یا تغییر یک پروتون در هسته اولیه ، منجر به تولید نوکلئید ایجاد شده با پایداری بالاتر (جرم کمتر نسبت به رادیو نوکلئید اولیه شود.



img/daneshnameh_up/2/25/Betame.JPG

محدود نیم عمر و انرژی فروپاشی بتا

  • فرآیندهای فروپاشی بتا دارای محدوده گسترده‌ای از نیم عمر و انرژیهای فروپاشی می‌باشند. سرعتهای فروپاشی بتایی علاوه بر رابطه بین نیم عمر و انرژی ، به چندین ویژگی دیگر از قبیل تغییرات اسپین و پاریته بستگی دارد. در اغلب موارد می‌توان گفت که انرژیهای فروپاشی بتایی بیشتر با نیم عمرهای کوتاهتر همراه می‌باشند.

  • الکترونهای نشر شده از هسته در فرآیندهای فروپاشی بتا ، دارای انرژی‌های جداگانه ثبت شده نیستند. در فروپاشی بتا ، توزیع پیوسته از انرژیهای ذره ، از صفر تا مقدار ماکزیمم وجود دارد. طیفهای حاصل از نشر‌های الکترونهای منفی و مثبت مشابه هستند.

انواع فروپاشی بتایی

سه فرآیند متداول وجود دارد که تحت عنوان فروپاشی بتا مورد بحث قرار می‌گیرد که عبارتند از:


  • فروپاشی نگاترون: در فروپاشی نگاترون ، الکترونهای منفی از هسته منتشر می‌شوند. یک معادله عمودی برای فروپاشی رادیو نوکلوئید E به هسته F بصورت زیر است:

AS -----> AZ-1 + βَ + υَ + γ

که در آن V یک آنتی نوترینو ، َβ نگاترون است. نوکلیدهایی که در آنها نسبت تعداد نوترون به تعداد پروتون بالاست، بشترین احتمال را برای فروپاشی نگاترون دارند.


  • فروپاشی پوزیترون: در این نوع فروپاشی بتا ، الکترونهای مثبت از هسته منتشر می‌گردند. یک معادله عمومی برای فروپاشی رادیو نوکلوئید E به F به صورت زیر است:

AS -----> AZ-1 + β+ + υَ + γ

که در آن β+ پوزیترون ، V نوترینو می‌باشد. همانطوریکه مشاهده می‌شود اگر چه فروپاشی پوزیترون منجر به کاهش در عدد اتمی به اندازه 1 واحد می‌شود، اما تغییری در عدد جرمی بوجود نمی‌آید.


  • فروپاشی جذب الکترون: جذب الکترون نوعی حالت فروپاشی است که در آن الکترون اوربیتال اتمی بوسیله هسته برانگیخته جذب می‌گردد. معادله عمومی برای چنین فروپاشی در نوکلوئید E به نوکلوئید F بصورت زیر است:


که در آن V نوترینو می‌باشد. تشعشع ترمزی داخلی یک طیف پیوسته از انرژی الکترومغناطیسی با شدت بسیار پایین است که در کلیه فرآیندهای فروپاشی بتا منتشر می‌گردد. این انرژی حاوی مقداری از آن است که به نشر نوترینوها نسبت داده می‌شود. الکترونهای اوژه ، الکترونهای اربیتال اتمی با انرژی نسبتا پایین هستند که ممکن است به عنوان جانشین اشعه ایکس منتشر شوند. در این نوع فروپاشی همانند فروپاشی‌های نگاترون و پوزیترون ، عدد اتمی 1 واحد کاهش می‌یابد ولی تغییری در عدد جرمی بوجود نمی‌آید.



img/daneshnameh_up/2/2c/Betape.JPG

تفاوتهای دیگر بین فروپاشیهای بتایی

نوترینوهای نشر شده در فروپاشی جذب الکترون متفاوت از دیگر فرآیندهای فروپاشی بتایی که در آنها نوترینوها تک انرژی هستند، می‌باشد. آنها بر خلاف نوترینوهای منتشر شده از فروپاشی پوزیترون فاقد توزیعی از انرژی می‌باشد.

برهمکنش‌های ذره بتا

برهمکنشهای ذرات باردار سبک با ماده پیچیده‌تر از ذرات باردار سنگین است. ذرات بتا از طریق یونیزاسیون و برانگیختگی اتمی و مولکولها ماده برهمکنش می‌دهند. همچنین برهمکنشهای بتا با ماده شامل پراکندگی برگشتی و پخش ترمزی و تشعشع جرنکو نیز می‌باشد. جرم کوچکتر ذره بتا باعث می‌شود که در عمل یونیزاسیون ایجاد شده از طریق آن با یونیزاسیون حاصل از ذرات باردار سنگین اختلافاتی داشته باشد.

برد ذره بتا در ماده

ذره بتا تک انرژی نیست بلکه از خود انرژی‌های ممتدی تا یک مقدار ماکزیمم نشان می‌دهد. بنابراین برد ذرات بتا پیوسته بوده و به یک مقدار ماکزیمم می‌رسد.

مباحث مرتبط با عنوان



تعداد بازدید ها: 65646


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..