Бета-распад - это когда нестабильное атомное ядро распадается (радиоактивно), испуская бета-частицу; когда бета-частица является электроном, это β– распад, а когда позитрон, β+ распадаться.
Бета-лучи, как особый компонент лучей, испускаемых при радиоактивности, были обнаружены Резерфордом в 1899 году, всего через несколько лет после обнаружения самой радиоактивности (в 1896 году). Тем не менее, это бета-минус-распад ... открытие бета-плюс распад (Ирен и Фредерик Жолио-Кюри в 1934 году) произошло после открытия позитрона (в космических лучах, в 1932 году), и (тогда) спорный «изобретение» нейтрино (Паули, в 1931 г.) для объяснения непрерывного энергетического спектра электронов при бета-распаде. Также в 1934 году Ферми опубликовал - на итальянском и немецком языках (природа сочла эту идею слишком спекулятивной !!) - свою теорию бета-распада (подробнее об этом см. На этой странице гиперфизики).
При бета-минус распаде нейтрон превращается в протон, антинейтрино и электрон; это преобразование происходит из-за слабого взаимодействия (или слабой силы) ... нисходящий кварк (в нейтроне) становится восходящим кварком и испускает W– бозон (один из трех бозонов, которые опосредуют слабое взаимодействие), который затем распадается на электрон и антинейтрино.
Бета плюс распад - который также известен как обратный бета распад - включает в себя преобразование протона в нейтрон, позитрон и нейтрино.
Так почему же распадаются изолированные нейтроны (а те, что в стабильных ядрах, и те, что в нейтронных звездах, нет)? И почему изолированные протоны стабильны, а те, что в определенных радиоактивных ядрах, нет? Все дело в энергии ... если одно состояние (скажем, изолированный нейтрон) имеет более высокую энергию, чем другое (протон плюс электрон плюс антинейтрино), то первое распадется на второе (барионное число двух состояний должно быть одинаковым , то же самое лептонное число, и так далее).
Существует также редкий двойной бета-распад, при котором испускаются две бета-частицы; это наблюдалось в некоторых нестабильных изотопах, как и предсказывалось. Существует один вид двойного бета-распада, называемый двойным бета-распадом без нейтрино (изображение выше, из проекта COBRA, одно из исследований этого), который интенсивно изучается (хотя такого распада еще не наблюдалось), потому что он может быть одним из немногих легко открываемых окон в физику за пределами Стандартной модели (см. эту страницу WIPP для более подробной информации).
В лаборатории Беркли есть аккуратный справочник по ядерной ядерной диаграмме (подзаголовок «Вам не нужно быть физиком-ядерщиком, чтобы понять ядерную науку«!) На бета-распаде, и эта страница Университета Огайо - альфа-версия и бета-распад - дает больше технической информации на голых обзорных костях.
Расширение вежливых границ науки о темной материи - это история из космического журнала, в которой есть косвенная ссылка на бета-распад (она есть в комментариях!).
Существуют ли соответствующие эпизоды «Астрономии»? Конечно! Нуклеосинтез: элементы из звезд, сильные и слабые ядерные силы и антивещество.
Источник:
Википедия
