Beta-Zerfälle
Übersicht
Basiswissen
Ein Beta-Zerfall ist eine bestimmte Art, auf die sich ein Atomern umwandeln kann. Der Begriff Zerfall ist eher historisch bedingt, tatsächlich bleiben die Atomkerne in vielen Fällen auch erhalten. Beim Beta-Zerfall im engeren Sinn wird ein Elektron ausgesandt. Beim Beta-Zerfall in einem erweiterten, allgemeinen sind immer auf irgendeine Weise Elektronen oder deren Antiteilchen - Positronen - beteiligt. Es müssen dann aber keine Elektronen oder Positronen ausgesandt werden. Die möglichen Fälle werden hier kurz vorgestellt.
β⁻
Der klassische Beta-Zerfall im engsten Sinn, auch Beta-Minus-Zerfall genannt: der Kern emittiert ein Elektron und ein Elektron-Antineutrino. Die Massenzahl A bleibt erhalten, die Kernladungszahl Z erhöht sich um +1). Emittiert werden ein Elektron-Antineutrino (ν̅e) und ein klassisches Elektron (e⁻). Dieser Zerfall tritt auf, wenn Kernen einen Überschuss an Neutronen haben. Mehr unter Beta-minus-Zerfall ↗
β⁺
Der Beta-Plus-Zerfall: ein Proton aus dem Kern verwandelt sich in ein Neutron. Die Massenzahl A bleibt erhalten, die Kernladungszahl Z wird um eins verringert. Emittiert werden ein Positron (e+) und ein Elektron-Neutrino (νe). Diese Zerfallsart tritt bei sehr protonenreichen Kernen auf.
Elektroneneinfang
Elektroneneinfang, auch geschrieben als ε-Zerfall, EC-Prozess (electron capturing) oder K-Einfang: Der Kern absorbiert ein Elektron aus der K-Schale der Atomhülle und emittiert ein Elektron-Neutrino. Die Massenzahl A bleibt erhalten, die Kernladungszahl Z verringert sich um eins. Emittiert wird ein Elektron-Neutrino (νe). Das in den Kern eingehende Elektron emittiert dabei Röntgenstrahlung. Der Prozess spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung von sogenannten Neutronensternen. Lies mehr unter Elektroneneinfang ↗
2β⁻
Doppelter Beta-Minus-Zerfall, auch geschrieben als ßß: der Kern emittiert zwei Elektronen und zwei Elektron-Antineutrinos. Die Massenzahl A bleibt uverändert, die Kernladungszahl Z erhöhtsich um zwei. Emittiert werden zwei Elektron-Antineutrinos (2 ν̅e) sowie zwei Elektronen (2 e⁻).
2β⁺
Doppelter Beta-Plus-Zerfall: der Kern emittiert zwei Positronen und zwei Elektron-Neutrinos. Die Massenzahl A bleibt unverändert, die Kernladungszahl Z verringert sich um 2. Emittiert werden zwei Elektron-Neutrinos (2 νe) sowie zwei Positronen (2 e+).
εβ⁺
Elektroneneinfang mit Positronenemission: der Kern absorbiert ein Elektron der Atomhülle und emittiert ein Positron und zwei Elektron-Neutrinos. Die Massenzahl A bleibt erhalten, die Kernladungszahl Z verringert sich um zwei. Emittiert werden zwei Elektron-Neutrinos (2 νe) und ein Positron (e⁺).
2ε
Doppelter Elektroneneinfang, auch geschrieben als KEC: Der Kern absorbiert zwei Elektronen der Atomhülle und emittiert zwei Elektron-Neutrinos. Die Massenzahl A bleibt unverändert, die Kernladungszahl Z verringert sich um 2. Emittiert werden zwei Elektron-Neutrinos (2 νe)