«Բետա-տրոհում»–ի խմբագրումների տարբերություն

չ
clean up, փոխարինվեց: )ու → ) ու oգտվելով ԱՎԲ
չ (clean up, փոխարինվեց: )ու → ) ու oգտվելով ԱՎԲ)
 
'''Բետա-տրոհում''' ({{math|β}}-տրոհում), [[թույլ փոխազդեցություն|թույլ փոխազդեցությամբ]] պայմանավորված ռադիոակտիվ տրոհում, որի արդյունքում միջուկի լիցքը փոխվում է մեկով՝ առանց [[զանգվածային թիվ|զանգվածային թվի]] փոփոխության։ Տրոհման ժամանակ [[միջուկ (ատոմ)|միջուկը]] բետա-մասնիկ ճառագայթում է([[էլեկտրոն]] կամ [[պոզիտրոն]]), ինչպես նաև կիսաամբողջ [[սպին]]ով չեզոք հիմնարար մասնիկ (համապատասխանաբար էլեկտրոնային հականեյտրինո կամ [[էլեկտրոնային նեյտրինո]])։ Եթե տրոհումը տեղի է ունենում էլեկտրոնի և հականեյտրինոյի ճառագայթմամբ, այն կոչվում է «բետա-մինուս տրոհում» ({{math|β<sup>−</sup>}}), եթե պոզիտրոնի և նեյտրինոյի ճառագայթումով՝ «բետա-պլյուս տրոհում» ({{math|β<sup>+</sup>}})։
Բացի {{math|β<sup>−</sup>}} և {{math|β<sup>+</sup>}} տրոհումներից, բետա-տրոհումներին է դասվում նաև [[էլեկտրոնի զավթում]]ը, երբ միջուկը «զավթում է» ատոմի էլեկտրոնը և ճառագայթում է էլեկտրոնային նեյտրինո։ Ի տարբերություն էլեկտրոնի և պոզիտրոնի, նեյտրինոն (հականեյտրինոն) շատ թույլ է փոխազդում նյութի հետ և հեռանում է՝ տանելով տրոհման ժամանակ անջատվող էներգիայի մի մասը․
Ի տարբերություն {{math|β<sup>−</sup>}}-տրոհման, {{math|β<sup>+</sup>}}-տրոհումը չի կարող տեղի ունենալ միջուկից դուրս, քանի որ ազատ պրոտոնի զանգվածը փոքր է նեյտրոնի զանգվածից (տրոհում կարող է լինել միայն այն դեպքում, եթե պրոտոնի զանգվածը գերազանցում է նեյտրոնի, պոզիտրոնի և նեյրինոյի գումարային զանգվածը)։ Պրոտոնը {{math|β<sup>+</sup>}}-տրոհման կանալով կարող է տրոհվել միայն միջուկի ներսում, երբ դուստր միջուկի կապի էներգիայի բացարձակ արժեքը մեծ է մայր միջուկի կապի էներգիայից։ Այդ երկու էներգիաների տարբերությունը ծախսվում է պրոտոնը նեյտրոնի, պոզիտրոնի և նեյտրինոյի փոխակերպման և առաջացած մասնիկների կինետիկ էներգիայի վրա։ Պոզիտրոնային տրոհման ժամանակ էներգետիկ բալանսը հետևյալ տեսքն ունի. {{math|(''M<sub>i</sub> − M<sub>f</sub>'' − 2''m''<sub>e</sub>)·''c''<sup>2</sup> {{=}} ''Q''<sub>β</sub>}}, որտեղ {{math|''m''<sub>e</sub>}}-ը էլեկտրոնի զանգվածն է։ Ինչպես {{math|β<sup>−</sup>}}-տրոհման ժամանակ, {{math|''Q''<sub>β</sub>}} մատչելի էներգիան բաշխվում է պոզիտրոնի, նեյտրինոյի և հետհրման միջուկի միջև (վերջինիս բաժին է հասնում շատ փոքր մասը). պոզիտրոնի և նեյտրինոյի կինետիկ էներգիաները բաշխվում են անընդհատ 0-ից {{math|''Q''<sub>β</sub>}} սահմաններում. տրոհումը էներգետիկ տեսանկյունից հնարավոր է միայն ոչ բացասական {{math|''Q''<sub>β</sub>}} դեպքում։
 
Պոզիտրոնային տրոհման ժամանակ դուստր ատոմն առաջանում է բացասական միալիցք իոնի տեսքով, քանի որ միջուկի լիցքը նվազում է մեկով։ Պոզիտրոնային տրոհման հնարավոր կանալներից մեկը առաջացած պոզիտրոնի անիհիլացիան է թաղանթի էլեկտրոններից մեկի հետ։
 
Ամեն դեպքում, երբ {{math|β<sup>+</sup>}}-տրոհումը հնարավոր է էներգետիկորեն (և պրոտոնը մաս է կազմում միջուկի, որն ունի էլեկտրոնային թաղանթներ կամ ազատ էլեկտրոնների հետ գտնվում է պլազմայում), այն ուղեկցվում է էլեկտրոնի զավթման մրցակցող պրոցեսով, որի դեպքում ատոմի էլեկտրոնը զավթվում է միջուկի կողմից նեյտրինոյի ճառագայթումով.
: <math>\mathrm{~^{22}_{11}Na} + e^- \rightarrow\mathrm{~^{22}_{10}Ne} + {\nu}_e</math> (էլեկտրոնի զավթում)։
 
Բետա-տրոհումը չի փոխում {{math|''A''}} միջուկում [[նուկլոն]]ների թիվը, սակայն փոխում է միջուկի {{math|''Z''}} [[էլեկտրական լիցք]]ը (ինչպես նաև {{math|''N''}} նեյտրոնների թիվը)։ Այսպիսով, կարելի է ներմուծել բոլոր նուկլիդների հավաքածուն միևնույն {{math|''A''}}-ով, սակայն տարբեր {{math|''Z''}}-ով և {{math|''N''}}-ով (իզոբար շղթա). այս ''[[իզոբար]]ային'' նուկլիդները բետա-տրոհման ժամանակ կարող են հաջորդաբար փոխակերպվել մեկը մյուսին։ Դրանց մեջ որոշ նուկլիդներ (գոնե մեկը) բետա-կայուն են, քանի որ դրանք իրենցից ներկայացնում են [[զանգվածի դեֆեկտ|զանգվածի ավելցուկ]]ի լոկալ մինիմումներ. եթե նման միջուկն ունի {{math|(''A'', ''Z'')}} թվեր, հարևան միջուկները՝ {{math|(''A'', ''Z'' − 1)}} և {{math|(''A'', ''Z'' + 1)}} ունեն զանգվածի մեծ ավելցուկ և կարող են տրոհվել բետա-տրոհման միջոցով {{math|(''A'', ''Z'')}}-ի, բայց ոչ հակառակը։ Անհրաժեշտ է նշել, որ բետա-կայուն միջուկը կարող է ենթարկվել այլ տիպի ռադիոակտիվ տրոհումների, [[ալֆա-տրոհում|ալֆա-տրոհման]], օրինակ։ Բնական պայմաններում Երկրի վրա գոյություն ունեցող իզոտոպների մեծ մասը բետա-կայուն է, սակայն գոյություն ունեն մի քանի բացառություններ այնքան մեծ [[կիսատրոհման պարբերություն|կիսատրոհման պարբերությամբ]], որ չեն հասցնի անհետանալ մոտ {{nobr|4,5 միլիարդ տարում}}՝ նուկլեոսինթեզի պահից հաշված։ Օրինակ, <sup>40</sup>K-ը, որ ենթարկվում է բոլոր երեք տիպի բետա-տրոհումների (բետա-մինուս, բետա-պլյուս և էլեկտրոնի զավթում) ունի 1,277{{e|9}} տարի կիսատրոհման պարբերություն։
 
Բետա-տրոհումը կարելի է դիտարկել որպես գրգռումով պայմանավորված անցում երկու քվանտամեխանիկական վիճակների միջև, այդ պատճառով այն ենթարկվում է [[Ֆերմիի ոսկե կանոն|Ֆերմիի ոսկե կանոնին]]։ին։
 
== Կյուրիի գրաֆիկ ==
== Կրկնակի բետա-տրոհում ==
 
Որոշ միջուկներ կարող են ենթարկվել [[կրկնակի բետա-տրոհում|կրկնակի բետա-տրոհման]] ({{math|ββ}}-տրոհում), որի դեպքում միջուկի լիցքը փոխվում է ոչ թե մեկ, այլ երկու միավորով։ Գործնականում ամենահետաքրքիր դեպքերում այդ միջուկները բետա-կայուն են (այսինքն սովորական բետա-տրոհումը էներգետիկորեն արգելված է), քանի որ երբ {{math|β}}- և {{math|ββ}}-տրոհումները երկուսն էլ թույլատրված են, β-տրոհման հավանականությունը (սովորաբար) շատ ավելի մեծ է, ,ինչը խանգարում է շատ հազվադեպ պատահող {{math|ββ}}-տրոհումների հետազոտությանը։ Այսպիսով, {{math|ββ}}-տրոհումը սովորաբար ուսումնասիրվում է բետա-կայուն միջուկների համար։ Ինչպես սովորական բետա-տրոհման դեպքում, կրկնակի բետա-տրոհումը չի փոխում ''{{math|A}}''-ն, հետևաբար, տրված ''{{math|A}}''-ով նուկլիդներից գոնե մեկը պետք է կայուն լինի ինչպես պարզ, այնպես էլ կրկնակի բետա-տրոհման նկատմամբ։
 
== Պատմությունը==
275 380

edits