Beta-Partikeln sind energiereiche, schnelllaufende Elektronen oder Positrone, die durch bestimmte Typen von radioaktiven Kernen wie Kalium 40 ausgestrahlt sind. Die ausgestrahlten Beta-Partikeln sind eine Form der ionisierenden Strahlung auch bekannt als Beta-Strahlen. Die Produktion von Beta-Partikeln ist genannter Beta-Zerfall. Sie werden durch das griechische Brief-Beta (β) benannt.

Es gibt zwei Formen des Beta-Zerfalls, β und β, die beziehungsweise das Elektron und den Positron verursachen.

β-Zerfall (Elektronemission)

Ein nicht stabiler Atomkern mit einem Übermaß an Neutronen kann β-Zerfall erleben, wo ein Neutron in ein Proton, ein Elektron und ein Elektrontyp-Antineutrino (das Antiteilchen des Neutrinos) umgewandelt wird:

:  + +

Dieser Prozess wird durch die schwache Wechselwirkung vermittelt. Das Neutron verwandelt sich in ein Proton durch die Emission eines virtuellen W boson. Am Quark-Niveau, W Emission verwandelt ein Unten-Typ-Quark in ein-Typ-Quark, ein Neutron (ein Quark und zwei unten Quarke) in ein Proton (zwei Quarke und ein unten Quark) drehend.

Der virtuelle W boson verfällt dann in ein Elektron und ein Antineutrino.

Beta-Zerfall kommt allgemein unter den neutronreichen in Kernreaktoren erzeugten Spaltungsnebenprodukten vor. Freie Neutronen verfallen auch über diesen Prozess. Das ist die Quelle des reichlichen Betrags des Elektrons antineutrinos erzeugt durch Spaltungsreaktoren.

β-Zerfall (Positron-Emission)

Nicht stabile Atomkerne mit einem Übermaß an Protonen können β-Zerfall, auch genannt Positron-Zerfall erleben, wo ein Proton in ein Neutron, einen Positron und ein Elektrontyp-Neutrino umgewandelt wird:

Das Beta plus der Zerfall kann nur Innenkerne zufällig, wenn der absolute Wert der Bindungsenergie des Tochter-Kerns höher ist als dieser des Mutter-Kerns.

Wechselwirkung mit anderer Sache

Der drei allgemeinen Typen der Radiation, die durch radioaktive Materialien, Alpha, Beta und Gamma abgegeben ist, hat Beta die mittlere eindringende Macht und die mittlere Ionisieren-Macht. Obwohl sich die durch verschiedene radioaktive Materialien abgegebenen Beta-Partikeln in der Energie ändern, können die meisten Beta-Partikeln durch einige Millimeter Aluminium angehalten werden. Aus beladenen Partikeln zusammengesetzt, ionisiert Beta-Radiation stärker als Gammastrahlung. Wenn man Sache durchführt, wird eine Beta-Partikel durch elektromagnetische Wechselwirkungen verlangsamt und kann Bremsstrahlung-Röntgenstrahlen abgeben.

Gebrauch

Beta-Partikeln können verwendet werden, um Gesundheitsbedingungen wie Auge und Knochen-Krebs zu behandeln, und werden auch als Leuchtspurgeschosse verwendet. Strontium 90 ist das Material meistens hat gepflegt, Beta-Partikeln zu erzeugen.

Beta-Partikeln werden auch in der Qualitätskontrolle verwendet, um die Dicke eines Artikels wie Papier zu prüfen, durch ein System von Rollen durchkommend. Etwas von der Beta-Radiation wird absorbiert, während man das Produkt durchführt. Wenn das Produkt zu dick oder dünn gemacht wird, wird ein entsprechend verschiedener Betrag der Radiation absorbiert. Ein Computerprogramm, das die Qualität von verfertigtem Papier kontrolliert, wird dann die Rollen bewegen, um die Dicke des Endproduktes zu ändern.

Ein Beleuchtungsgerät hat gerufen ein 'betalight' enthält Tritium und einen Phosphor. Da Tritium verfällt, strahlt es Beta-Partikeln aus; diese schlagen den Phosphor, den Phosphor veranlassend, Fotonen viel wie die Kathode-Strahl-Tube in einem Fernsehen abzugeben. Die Beleuchtung verlangt keine Außenmacht, und wird weitergehen, so lange das Tritium besteht (und sich die Leuchtmassen nicht selbst chemisch ändern); der Betrag des erzeugten Lichtes wird auf Hälfte seines ursprünglichen Werts in 12.32 Jahren, der Halbwertzeit von Tritium fallen.

Beta plus (oder Positron) Zerfall eines radioaktiven Leuchtspurgeschoss-Isotops ist die Quelle der Positrone, die in der Positron-Emissionstomographie (LIEBLINGS-Ansehen) verwendet sind.

Geschichte

Henri Becquerel, während er mit der Fluoreszenz experimentiert hat, hat zufällig herausgefunden, dass Uran einen fotografischen Teller ausgestellt hat, der mit schwarzem Papier mit einer unbekannten Radiation gewickelt ist, die wie Röntgenstrahlen nicht abgedreht werden konnte.

Ernest Rutherford hat diese Experimente fortgesetzt und hat zwei verschiedene Arten der Radiation entdeckt:

• Alphateilchen, die auf den Tellern von Becquerel nicht aufgetaucht sind, weil sie vom schwarzen Packpapier leicht gefesselt

• Beta-Partikeln, die 100mal mehr eindringen als Alphateilchen.

Er hat seine Ergebnisse 1899 veröffentlicht.

Gesundheit

Beta-Partikeln sind im Stande, in lebende Sache bis zu einem gewissen Grad einzudringen, und können die Struktur von geschlagenen Molekülen ändern. In den meisten Fällen kann solche Änderung als Schaden mit Ergebnissen vielleicht so streng betrachtet werden wie Krebs und Tod. Wenn das geschlagene Molekül DNA ist, kann es eine spontane Veränderung zeigen.

Beta-Quellen können in der Strahlentherapie verwendet werden, um Krebs-Zellen zu töten.

Siehe auch

• Elektron
• Elektronausstrahlen
• Partikel-Physik
• α (Alpha) Partikeln
• Strahlen:
• γ (Gamma) Strahlen
• n (neutron)-Strahlen
• δ (Delta) Strahlen
• ε (Epsilon) Strahlen

Weiterführende Literatur

• http://www.oasisllc.com/abgx/radioactivity.htm
• http://galileo.phys.virginia.edu/classes/252/rays_and_particles.html
• http://www.physics.isu.edu/radinf/hist.htm
• http://www.nextenergynews.com/news1/next-energy-news-betavoltaic-10.1.html
• http://community.zdnet.co.uk/blog/0,1000000567,10006069o-2000331777b,00.htm