Peluruhan beta
Peluruhan beta mengubah keseimbangan proton–neutron dalam inti melalui interaksi lemah. Berbeda dari peluruhan alfa, nomor massa A dapat tetap sama sementara nomor atom Z berubah satu. Elektron atau positron yang dipancarkan diciptakan dalam proses peluruhan, bukan elektron yang sebelumnya tersimpan di inti.
Beta minus mengubah neutron menjadi proton
Dalam peluruhan β⁻ berlaku n→p+e⁻+ν̄e. Untuk seluruh inti: (A,Z)→(A,Z+1)+e⁻+ν̄e. A tetap, sedangkan Z bertambah satu. Muatan, energi, momentum, dan momentum sudut kekal dalam proses lengkap.
Beta plus dan penangkapan elektron
Dalam β⁺, proton berubah menjadi neutron sambil menghasilkan positron dan neutrino elektron, sehingga Z berkurang satu. Pada penangkapan elektron, inti menangkap elektron atom; sebuah proton menjadi neutron dan neutrino dipancarkan. Proses lemah ini sama-sama menyesuaikan rasio neutron–proton.
Spektrum kontinu dan neutrino
Jika peluruhan beta hanya menghasilkan inti anak dan elektron, transisi inti tertentu seharusnya memberi elektron energi yang hampir tetap. Eksperimen justru menunjukkan spektrum kontinu karena energi dan momentum tersedia dibagi antara elektron, neutrino, dan rekoil inti anak. Neutrino adalah bagian wajib dari pembukuan kekekalan.
Perilaku partikel beta dalam materi
Partikel beta jauh lebih ringan daripada alfa dan biasanya menempuh jarak lebih jauh, tetapi lintasannya mudah dibelokkan oleh medan listrik inti atom dan tumbukan dengan elektron. Daya tembus serta kehilangan energi bergantung pada energi partikel dan bahan. Aktivitas, energi, geometri, dan kondisi paparan tidak boleh disederhanakan menjadi satu gagasan kabur tentang “kekuatan”.
Contoh terbahas
1. Menentukan anak β⁻
Penyelesaian
Karbon-14 memiliki A=14, Z=6. Setelah β⁻, A=14 dan Z=7 sehingga terbentuk nitrogen-14.
2. Membedakan β⁺
Penyelesaian
β⁺ mempertahankan A tetapi menurunkan Z satu. Induk A=22, Z=11 memberi anak A=22, Z=10.
3. Menjelaskan spektrum
Penyelesaian
Dua elektron dari transisi inti yang sama dapat memiliki energi kinetik berbeda karena energi dibagi berbeda antara elektron, neutrino, dan rekoil.