Бета-розпад - це коли нестабільне атомне ядро розпадається (радіоактивно), випромінюючи бета-частинку; коли бета-частинка є електроном, вона β– розпад, а коли позитрон, β+ розпад.
Бета-промені, як виразний компонент променів, виділених у радіоактивності, був відкритий Резерфордом у 1899 р., Лише через кілька років після виявлення самої радіоактивності (у 1896 р.). Однак це бета-мінус розпад… відкриття бета-плюс розпаду (Ірен та Фредерік Жоліо-Кюрі в 1934 р.) Відбулося після відкриття позитрона (у космічних променях у 1932 р.) Та (тоді) суперечливого «винаходу» нейтрино (Паулі, 1931 р.) для врахування безперервного енергетичного спектру електронів при бета-розпаді. Також у 1934 році Фермі опублікував - на італійській та німецькій мовах (природа вважала ідею занадто спекулятивною !!) - свою теорію бета-розпаду (детальніше про це див. На цій сторінці гіперфізики).
При бета-мінусовому розпаді нейтрон перетворюється на протон, антинейтрино та електрон; це перетворення відбувається через слабку взаємодію (або слабку силу) ... кварк вниз (в нейтроні) стає вище кварком і випромінює W– бозон (один з трьох бозонів, які опосередковують слабку взаємодію), який потім розпадається на електрон і антинейтрино.
Бета плюс розпад - який також відомий як зворотний бета-розпад - передбачає перетворення протона в нейтрон, позитрон та нейтрино.
То чому розпадаються поодинокі нейтрони (але ті, що знаходяться в стабільних ядрах, і ті, що знаходяться в нейтронних зірках, ні)? І чому ізольовані протони стабільні, а таких у певних радіоактивних ядрах немає? Це все зводиться до енергії ... якщо один стан (скажімо, нейтрон, скажімо) має більшу енергію, ніж інший (протон плюс електрон плюс антинейтрино), то перший розпадеться у другий (баріонове число двох станів повинно бути однаковим , номер ліптона та інше).
Існує також рідкісний подвійний бета-розпад, при якому виділяються дві бета-частинки; це спостерігалось у деяких нестабільних ізотопах, як і передбачалося. Існує один вид подвійного бета-розпаду - так званий подвійний бета-розпад без нейтрино (зображення вище - від проекту COBRA, одне дослідження цього) - який інтенсивно вивчається (хоча такого розпаду ще не спостерігалося), оскільки він це може бути одне з небагатьох вікон, що легко відкриваються у фізику за межами стандартної моделі (детальну інформацію див. на цій сторінці WIPP).
У лабораторії Берклі є акуратний путівник по ядерній стінці (з підзаголовком "Щоб зрозуміти ядерну науку, вам не потрібно бути ядерним фізиком"!) На бета-розпад, і ця сторінка університету Огайо - Альфа та бета-розпад - додає більше технічного м'яса на голі кістки огляду.
Просування ввічливих кордонів науки про темну матерію - це історія космічного журналу, яка має дотичне посилання на бета-розпад (це в коментарях!).
Чи є відповідні епізоди акторської ролі? Звичайно! Нуклеосинтез: елементи зірок, сильних та слабких ядерних сил та антиматерії.
Джерело:
Вікіпедія
