Beta-Strahlung

Beta-Strahlung

Eigenschaften

• Reichweite: dm-Bereich
• Elektronen (Beta-Minus) oder Positronen (Beta-Plus).
• Moderat in der Durchdringungsfähigkeit.
  • kann durch Metalle abgeschirmt werden
• Entstehen aus Neutronen- oder Protonenumwandlung.

Zerfall

${\beta }^{-}$ (Beta-Minus Zerfall)

Gleichung: ${}_Z^{A}X{\to }_{Z+1}^{A}Y+e^{-}+\overline{{\nu }_e}$ ${}_0^1{\to }_1^{1}p{+}_{-1}^{0}e+\nu e$ (Antineutrino) Beispiel: ${\beta }^{-}{\text{ : }}_{93}^{236}Np{\to }_{-1}^{0}e{+}_{94}^{236}Pu$

${\beta }^{+}$ (Beta-Plus Zerfall)

Gleichung: ${}_Z^{A}X{\to }_{Z-1}^{A}Y+e^{+}+{\nu }_e$ Beispiel: ${\beta }^{+}{\text{ : }}_{83}^{203}Bi{\to }_{+1}^{0}e{+}_{82}^{203}Pb$

Funktionsweise

Beim Betazerfall werden entweder Neutronen in Protonen oder Protonen in Neutronen umgewandelt.

Schwere Atomkerne brauchen immer eine bestimmte Anzahl an Neutronen, damit sie stabil sind. Dies liegt daran, dass die gleich geladenen Protonen sonst nicht zusammen einen Kern bilden können. Betazerfall tritt auf, wenn ein Atomkern nicht die richtige Anzahl an Neutronen besitzt.

Somit bleibt die Massenzahl bei einem Betazerfall gleich, allerdings ändert sich die Kernladungszahl. Bei einem Betazerfall werden je nach Typ weitere Teilchen emittiert. Die lässt sich mit dem Prinzip der Ladungserhaltung¹ begründen:

• ${\beta }^{-}$-Zerfall: Neutron $\to$ Proton + $e^{-}$ + $\overline{\nu }$ (Antineutrino)

• ${\beta }^{+}$-Zerfall: Proton $\to$ Neutron + $e^{+}$ (Positron) + $\nu$ (Neutrino)

Footnotes

1. Ladungserhaltung bedeutet, dass die Landungen vor und nach einer Reaktion gleich sein müssen. Sie können allerdings umverteilt werden. Die Gesamtladung darf sich während eines physikalischen Prozesses nicht ändern. ↩