Beta-niðurfall
Beta-niðurfall breytir jafnvægi róteinda og nifteinda með veiku víxlverkuninni. A helst oft óbreytt en Z breytist um einn. Rafeindin eða jáeindin sem sést í rofinu verður til í umbreytingunni sjálfri.
Beta mínus breytir nifteind í róteind
Í β⁻ gildir n→p+e⁻+ν̄ₑ. Fyrir kjarnann hækkar Z um einn en A er óbreytt.
Hleðsla, orka, skriðþungi og hverfiþungi varðveitast þegar allar lokaeindir, þar með talin andfiseind, eru teknar með.
Beta plús og rafeindaföngun lækka Z
Í β⁺ breytist róteind í nifteind, jáeind og rafeindafiseind. Við rafeindaföngun tekur kjarninn inn innri rafeind: p+e⁻→n+νₑ.
Í báðum tilvikum helst A en Z lækkar um einn. Massareikningur með atómmössum þarf rétta meðferð rafeinda og jáeinda.
Samfellt beta-róf kemur af deilingu Q-orku
Betaeind hefur ekki eina fasta hreyfiorku. Orkan skiptist breytilega milli betaagnar, fiseindar og bakslags kjarna.
Samfellda rófið var lykilvísbending um fiseindina; með henni varðveitast orka og skriðþungi í hverjum atburði.
Betaagnir dreifast og bremsa í efni
Rafeindir og jáeindir eru léttar og braut þeirra í efni verður oft krókótt vegna dreifingar. Þær jóna og geta myndað bremsugeislun.
Jáeind tortímist að lokum með rafeind og myndar venjulega gammafótóna, sem þarf einnig að hafa í huga við skermun.
Leyst dæmi
1. Kolefni-14
¹⁴C, Z=6, rofnar β⁻.
Lausn
A=14 og Z=7: ¹⁴N.
2. Beta plús
A=22, Z=11.
Lausn
Dóttirin fær A=22, Z=10.
3. Samfellt róf
Af hverju hafa betaagnir margar orkur?
Lausn
Q skiptist milli betaagnar, fiseindar og bakslags.
Við Q-reikning fyrir β⁺ með atómmössum er auðvelt að gleyma hvíldarmassa rafeinda og fá ranga þröskuldsorku. Veika víxlverkunin breytir gerð kjarnagnar, en varðveislulögin gilda fyrir heildarkerfið. Samfella litrófsins er því eðlileg afleiðing margagna-kinematíkur, ekki orka sem „hverfur“.
Kjarnareikningar eru viðkvæmir fyrir skilgreiningum og því hvaða eindir tilheyra upphafs- og lokaástandi. Massatalan A er heiltala sem telur kjarnagnir en töflugildi atómmassa er mældur massi sem inniheldur líka rafeindir. Því má ekki blanda atómmassa og massa berra kjarna án leiðréttingar. Öruggast er að skrifa alla umbreytinguna fyrst, athuga A, Z og rafhleðslu og gera síðan massa- og orkureikning. Jákvætt Q-gildi segir að lokaástand sé orkulega mögulegt en segir ekki eitt og sér hversu hratt ferlið gerist. Skammtagöng, veika víxlverkunin, rafsegulvalreglur og tiltæk örvunarástand ráða líkum. Mælda geislun og helmingunartíma þarf því að túlka með varðveislulögmálum, ekki í stað þeirra.
Að lokum er gagnlegt að gera stærðargráðumat óháð nákvæmum reikningi. MeV-orkur, varðveisla A og Z og rétt merki Q-gildis eiga að styðja sömu eðlisfræðilegu mynd. Ef töluleg niðurstaða bendir til rangs frumefnis, brotins hleðslujafnaðar eða orku sem verður til án samsvarandi massamunar er líklegra að bókhaldið sé rangt en að ný eðlisfræði hafi birst. Slík samkvæmnispróf eru sérstaklega mikilvæg þegar nokkrar eindir eða örvunarástand taka þátt.