Бета разпад е, когато нестабилно атомно ядро се разпада (радиоактивно) чрез излъчване на бета частица; когато бета частицата е електрон, тя е β– разпад, а когато позитрон, β+ разпад.
Бета лъчите, като отличителен компонент на лъчите, излъчвани в радиоактивността, са открити от Ръдърфорд през 1899 г., само няколко години след откриването на самата радиоактивност (през 1896 г.). Това обаче е бета минус гниене ... откриването на бета плюс разпад (от Ирен и Фредерик Жолио-Кюри през 1934 г.) дойде след откриването на позитрон (в космическите лъчи през 1932 г.) и (тогава) противоречивото „изобретение“ на неутрино (от Паули, през 1931 г.) за отчитане на непрекъснатия енергиен спектър на електрони при бета-разпад. И през 1934 г. Ферми публикува - на италиански и немски език (Природата смята идеята за твърде спекулативна !!) - своята теория за бета-разпад (за повече подробности по темата, вижте тази страница за хиперфизика).
При бета минус гниене неутронът се променя в протон, антинейтрино и електрон; това преобразуване се дължи на слабото взаимодействие (или слабата сила) ... низходящ кварк (в неутрона) става нагоре кварк и излъчва W– бозон (един от три бозона, които медиират слабото взаимодействие), който след това се разпада в електрон и антинейтрино.
Бета плюс разпад - който също е известен като обратен бета-разпад - включва превръщането на протона в неутрон, позитрон и неутрино.
И така, защо изолирани неутрони се разпадат (но тези в стабилни ядра и тези в неутронни звезди, не)? И защо изолирани протони са стабилни, но тези в определени радиоактивни ядра не са? Всичко се свежда до енергия ... ако едно състояние (изолиран неутрон, да речем) има по-висока енергия от друго (протон плюс електрон плюс антинейтрино), първото ще се разпадне във второто (барионното число на двете състояния трябва да е едно и също , номер на лептонов дит и т.н.).
Има и рядък двоен бета-разпад, при който се излъчват две бета частици; това е било наблюдавано в някои нестабилни изотопи, както е предвидено. Има един вид двоен бета-разпад - наречен двойно бета разпадане на неутрино (изображението по-горе е от проекта COBRA, едно проучване на това) - който се изучава интензивно (макар че все още не е наблюдавано такова гниене), защото той може да е един от малкото лесно отворени прозорци във физиката извън стандартния модел (вижте тази WIPP страница за повече подробности).
Беркли Лаборатория има чист наръчник за ядрената стена (подзаглавие „Не е нужно да сте ядрен физик, за да разберете ядрената наука„!) На бета разпад и тази страница на университета в Охайо - Алфа и бета разпад - поставя повече техническо месо върху голите кости за обзор.
Натискането на учтиви граници на науката за тъмната материя е история на Space Magazine, която има тангенциална препратка към бета гниене (това е в коментарите!).
Има ли подходящи епизоди на астрономически роли? Сигурен! Нуклеосинтеза: елементи от звезди, силни и слаби ядрени сили и антиматерия.
Източник:
Wikipedia
