Menu

Central nuclear d'Isar, Alemanya

Piscina de combustible nuclear gastat

Turbina d'una central nuclear

Partícula beta

Partícula beta

Què és una partícula beta?

Una partícula beta (β) és un electró que surt disparat d'un succés radioactiu.

Per la llei de Fajans, si un àtom emet una partícula beta, la seva càrrega elèctrica augmenta en una unitat positiva i el nombre de massa atòmica no varia. Això es deu al fet que el nombre de massa o màssic només representa el nombre de protons i neutrons, que en aquest cas el nombre total no és afectat, ja que un neutró "perd" un electró, però es transforma en un protó, és a dir , un neutró passa a ser un protó i per tant el total de nombre de massa atòmica (protons més neutrons) no varia.

La interacció de les partícules beta amb la matèria generalment té un rang d'acció deu vegades més gran i un poder ionitzant igual a una dècima en comparació amb la interacció de les partícules alfa. Es poden bloquejar completament bloquejats amb uns pocs mil·límetres d'alumini.

El que fa a la salut, les partícules beta són moderadament penetrants en el teixit viu i poden causar mutacions espontànies en l'ADN.

Les fonts beta es poden usar en la radioteràpia per matar les cèl·lules canceroses.

Definició de radiació beta

La radiació beta és una forma de radiació ionitzant emesa per certs tipus de nuclis radioactius.

Aquesta radiació pren la forma de partícules beta (β), que són partícules d'alta energia, expulsades d'un nucli atòmic en un procés conegut com desintegració beta. Hi ha dues formes de desintegració beta, β - i β +, que respectivament emeten un electró o un positró.

En la desintegració β -, un neutró es converteix en un protó, un electró i un antineutrí d'electrons (l'antipartícula de l'neutrí).

En la desintegració β + (observable en els nuclis rics en protons), un protó interactua amb un antineutrí electrònic per obtenir un neutró i un positró (encara no s'ha observat la desintegració directa d'el protó en el positró).

A causa de la presència de l'neutrí, l'àtom i la partícula beta normalment no retrocedeixen en direccions oposades. Aquesta observació semblava violar el principi de conservació de l'energia i l'impuls, però com a tal cosa no semblava probable, Wolfgang Pauli va postular l'existència d'una tercera partícula neutral el nom, neutrí, va ser encunyat per l'italià Edoardo. Amaldi, un col·laborador proper d'Enrico Fermi, qui al seu torn va desenvolupar una teoria de la desintegració beta que encara pot considerar-se vàlida dins d'un nivell òptim d'aproximació. Aquesta decadència està intervinguda per la força nuclear feble.

Propietats de les partícules beta

L'energia de les partícules beta es distribueixen contínuament des de zero fins a certa energia màxima, depenent de l'isòtop en descomposició; aquesta energia màxima es troba en el rang de 2.5 keV (per al reni-187) a desenes de MeV (per a nuclis de curta vida lluny de la línia d'estabilitat beta).

Els raigs beta es desvien de la direcció rectilínia sota la influència de camps elèctrics i magnètics. La velocitat de les partícules en els raigs beta està a prop de la velocitat de la llum. Els raigs beta són capaços d'ionitzar gasos, causar reaccions químiques, luminescència, actuar sobre plaques fotogràfiques; com sudeció durant els experiments realitzats per Antoine Henri Becquerel que li van conduir a la descoberta de la radioactivitat.

desintegració beta

La desintegració beta β és un tipus de desintegració radioactiva causada per una interacció feble i el canvi de la càrrega nuclear en un sense canviar el nombre de massa. En aquesta desintegració, el nucli emet una partícula beta (que pot ser un electró o positró), així com una partícula neutra amb un espín de mig sencer (antineutrí electrònic o neutrí electrònic).

Tradicionalment, la desintegració beta inclou les desintegracions de dos tipus:

  • el nucli (o neutró) emet un electró i un antineutrí - "beta menys desintegració" (β -).
  • el nucli emet un positró i un neutrí - "beta més desintegració" (β +).

A la desintegració electrònica, sorgeix un antineutrí, a la desintegració de positrons - neutrí. Això es deu a la llei fonamental de conservació de la càrrega de leptons.

A més de les desintegracions β - i β +, les desintegracions beta també inclouen la captura d'electrons, en la qual el nucli de l'àtom captura un electró de la seva closca d'electrons i emet un neutrí d'electrons. Els neutrins (antineutrins), a diferència dels electrons i els positrons, interactuen extremadament dèbilment amb la matèria i eliminen part de l'energia de descomposició disponible.

Usos de les partícules beta

En el camp de l'energia nuclear, les partícules beta tenen aplicacions mèdiques. Aquestes partícules β es poden usar per a tractar problemes de salut com el càncer dels ulls i els ossos i també s'usen com a marcadors. L'estronci 90 és el material més utilitzat per produir partícules beta.

Les partícules Beta també s'utilitzen en el control de qualitat per a provar el gruix d'un element, com el paper, que arriba a través d'un sistema de rodets. Part de la radiació beta s'absorbeix a el passar pel producte. Si el producte és massa gruixut o prim, s'absorbirà una quantitat de radiació corresponentment diferent. Un programa informàtic que supervisa la qualitat de el paper fabricat mourà els rodets per canviar el gruix de l'producte final.

Un dispositiu d'il·luminació anomenat betalight conté triti i un fòsfor. Quan el triti es desintegra, emet partícules beta; aquestes colpegen el fòsfor, fent que el fòsfor emeti fotons, com el tub de raigs catòdics d'un televisor. La il·luminació no requereix energia externa i continuarà mentre existeixi el triti (i els llumins no canviïn químicament); La quantitat de llum produïda disminuirà a la meitat del seu valor original en 12.32 anys, la vida mitjana de l'triti.

valoración: 3 - votos 1

Referències

Última revisió: 31 de gener de 2020