Warum ist der Beta-Zerfall kontinuierlich?

Warum ist der Beta-Zerfall kontinuierlich?
Anonim

β-Zerfall ist nicht kontinuierlich, aber das kinetische Energiespektrum der emittierten Elektronen ist kontinuierlich.

β -Zerfall ist eine Art von radioaktivem Zerfall, bei dem ein Elektron zusammen mit einem Elektron-Antineutrino aus einem Atomkern emittiert wird.

Mit Symbolen würden wir den β-Zerfall von Kohlenstoff-14 als schreiben:

Da die Elektronen als ein Strom diskreter Teilchen emittiert werden, ist β-Zerfall nicht kontinuierlich.

Wenn Sie den Anteil der Elektronen mit einer bestimmten kinetischen Energie gegen diese Energie darstellen, erhalten Sie eine Grafik wie die unten abgebildete.

Emittierte Beta-Teilchen haben ein kontinuierliches kinetisches Energiespektrum. Die Energien reichen von 0 bis zur maximal verfügbaren Energie Q.

Wenn nur Elektronen die Energie mitreißen, würde der Graph wie die rote Linie rechts vom Graph aussehen.

Stattdessen wird das kontinuierliche Energiespektrum blau angezeigt.

Das kontinuierliche Energiespektrum entsteht da Q wird zwischen dem Elektron und dem Antineutrino geteilt.

Ein typisches Q liegt bei etwa 1 MeV, kann jedoch von wenigen keV bis zu einigen zehn MeV reichen. Da die Ruhemassenenergie des Elektrons 511 keV beträgt, haben die energiereichsten β-Teilchen Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit.