Przemiany alfa, beta i gamma: co zachowujemy w równaniu?

Potrzebne wiadomości: Liczby A i Z, ładunek oraz zasada zachowania energii.

Alfa i beta

W rozpadzie alfa jądro emituje ^{4}_{2}He, więc A jądra potomnego maleje o 4, a Z o 2. W przemianie beta minus neutron zamienia się w proton, elektron i antyneutrino: n\to p+e^-+\bar\nu_e. Dla jądra A pozostaje stałe, a Z rośnie o jeden. Elektron nie był wcześniej zwykłym elektronem powłoki czekającym wewnątrz jądra.

W beta plus zachodzi przemiana protonu w neutron z emisją pozytonu i neutrina: p\to n+e^++\nu_e wewnątrz energetycznie dozwolonej przemiany jądra. Z maleje o jeden, A się nie zmienia. Swobodny proton nie może samorzutnie przejść takiej przemiany w próżni; całkowity bilans mas i energii musi ją umożliwiać.

Gamma i energia

W emisji gamma wzbudzone jądro oddaje energię w fotonie. A i Z pozostają takie same. Jądro odrzuca się, więc energia fotonu jest nieco mniejsza od różnicy energii poziomów, gdy odrzut ma znaczenie. W szkolnym przybliżeniu często go pomijamy i jawnie to zaznaczamy.

Po jednej emisji alfa i dwóch beta minus liczba A zmniejszy się o 4, natomiast Z wróci do początkowej wartości. To bilans możliwej sekwencji, nie dowód, że dowolny izotop właśnie tak się rozpada. Czas życia, prawdopodobieństwa kanałów i energie wymagają danych o konkretnym jądrze. Promieniowanie alfa, beta i gamma ma różne własności, ale sama nazwa nie ustala ilości energii przekazanej człowiekowi.

Zadania do tego tematu

• Jądro potomne po emisji alfa
• Dwie przemiany beta minus bez zmiany liczby masowej
• Przejście gamma a nazwa pierwiastka

Dalsza lektura

Materiał referencyjny