бета распад это

Ответ от Надежда Бабушкина[гуру]
Бета-распад становится возможным тогда, когда замена в атомном ядре нейтрона на протон (или, наоборот, протона на нейтрон) энергетически выгодна и получающееся новое ядро имеет меньшую массу покоя, т. е. большую энергию связи. Избыток энергии распределяется между продуктами реакции.
Бета-распад бывает трех видов:
1. Один из нейтронов (n) в ядре превращается в протон (р). При этом излучается электрон (е ) и антинейтрино (v,) Это — P- -распад.
A(Z,N)~A(Z + 1, N — 1) + е + v, (n-+-р + е + ~,), где А (Z, N) — обозначение ядра с числом протонов Z и нейтронов N. Заряд ядра увеличивается на 1. Простейший вид из всех видов распада — распад свободного нейтрона, который тяжелее протона и поэтому нестабилен.
2. Протон, входящий в состав ядра, распадается на нейтрон (n), позитрон (e+) и нейтрино (v). Это — P+ -распад.
А (Z, N)-+-А (Z — 1, N + 1) + е+ + v (p ~ n + е+ + v ).
Заряд ядра уменьшается на 1. Процесс может происходить только в ядре; свободный протон не распадается таким образом.
3. Наконец, ядро может захватить ближайший из атомных электронов (электронный захват) и превратиться в другое ядро с зарядом на 1 меньше:
A(Z, N) + е ~A(Z — 1, N + 1) + v, (р + n -~-л + v ). р-частица при этом не излучается.
Когда физики начали изучать бета-распад, о существовании нейтрино (v), обладающего огромной проникающей способностью, ничего не было известно.
Загадка, с которой столкнулись экспериментаторы, — сплошной энергетический спектр электронов, излучаемых при бета -распаде.
В этом процессе на долю дочернего ядра приходится ничтожная часть освобождающейся энергии. Вся она идет на электрон, и поэтому все бета -частицы должны были бы иметь одинаковую энергию Е. А на опыте наблюдалась такая картина: испускались электроны любой энергии, вплоть до максимально возможной — Е0.
Физики предположили, что виноват источник: 1 - частицы теряют свою энергию, когда проходят сквозь его материал. Для проверки этой гипотезы несколько групп экспериментаторов поставили калориметрические опыты. Делались они так: радиоактивный источник помещали в калориметр с такими толстыми стенками, чтобы бета -частицы в них полностью поглощались. Это позволило измерить всю энергию, выделяющуюся за определенное время.
Потом рассчитали энергию, приходящуюся на одну бета-частицу. Экспериментаторы ожидали, что она окажется близкой к Е0, но всякий раз получали величину, приблизительно в 2 раза меньшую.
Выход из положения нашел швейцарский физик-теоретик В. Паули. Он высказал предположение, что при бета-распаде испускается частица, обладающая несравненно большей проникающей способностью, чем электроны. Ее не могут задержать стенки калориметра, и она уносит с собой часть энергии. Так родилось представление о нейтрино.
Теория бета-распада была создана в 1934 г. итальянским физиком Э. Ферми. В ней ученый предположил, что электрон и нейтрино рождаются в момент распада нуклона в ядре. Он ввел в теорию константу 6, которая играла для бета-распада такую же роль, что и заряд е для электромагнитных процессов, и вычислил ее величину на основании экспериментальных данных. Теория Ферми позволила рассчитать форму бета -спектров и связать граничную энергию распада Е0 со временем жизни радиоактивного ядра. Нейтрино в этой теории имело заряд, равный нулю, и нулевую массу (во всяком случае, т0~т) .
В течение следующих лет теорию стремились видоизменить, дополнить и усложнить, поскольку казалось, что она слишком проста и не описывает всех опытных данных. Прошло несколько десятилетий, прежде чем физики убедились, что все эти дополнения основаны на ошибочных экспериментах, а путь, выбранный Ферми, правильный. Созданная сейчас теория объединенного слабого и электромагнитного взаимодействия включает его как первое приближение.
Источник: ссылка