דעיכת בטא

ערוצי בטא והמאזן הגרעיני

ב-β⁻ מספר המסה A נשאר קבוע ו-Z גדל באחד. ב-β⁺ A נשאר קבוע ו-Z קטן באחד. גם בלכידת אלקטרון Z קטן באחד, משום שפרוטון לוכד אלקטרון והופך לנייטרון תוך פליטת נייטרינו.

המשוואות חייבות לשמור מטען, מספר לפטונים, אנרגיה ותנע. הנייטרינו אינו תוספת פורמלית; הוא נדרש כדי להסביר את המאזן ואת התפלגות האנרגיה הנמדדת.

הספקטרום הרציף ותפקיד הנייטרינו

אלקטרוני בטא אינם מופיעים באנרגיה יחידה אלא בספקטרום רציף עד לאנרגיית קצה. ערך Q מתחלק בין האלקטרון או הפוזיטרון, הנייטרינו ורקמת הרתע של גרעין הבת, ולכן החלק של כל אחד משתנה מאירוע לאירוע.

הספקטרום הרציף היה אחד הרמזים ההיסטוריים לקיומו של הנייטרינו. מאחר שנייטרינו מקיים אינטראקציה חלשה מאוד עם חומר, קשה למדוד אותו ישירות ביחס לחלקיקים טעונים.

אנרגיה ותנועה במפת הנוקלידים

ערך Q קובע אם ערוץ מסוים מותר אנרגטית. בשימוש במסות אטומיות צריך להקפיד במיוחד ב-β⁺, משום שיצירת פוזיטרון והבדלי מספר האלקטרונים משפיעים על נוסחת המאזן.

במפת הנוקלידים β⁻ מזיז את המערכת ל-Z גדול יותר ו-N קטן יותר עם A קבוע, ואילו β⁺ או לכידת אלקטרון מזיזים לכיוון ההפוך. כך גרעינים יכולים להתקרב ליחס N/Z מועדף.

אינטראקציה עם חומר וגילוי

אלקטרונים ופוזיטרונים קלים בהרבה מחלקיקי אלפא ולכן מסלולם מתפזר יותר וחדירתם בדרך כלל גדולה יותר. הם מאבדים אנרגיה ביינון ובעירור, ובאנרגיות גבוהות יכולה להיות חשובה גם קרינת בלימה.

פוזיטרון שהאט נוטה להיעלם עם אלקטרון וליצור שני פוטונים של כ-511 keV כל אחד אם המערכת קרובה למנוחה. חתימה זו משמשת בגילוי ובדימות רפואי.

דוגמאות פתורות

β⁻

β⁺

A נשמר