Visa fråga/svar

 

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [13471]

Fråga:
När betastrålning utstrålas delas en neutron i två elektroner. En sänds ut i luften och en fastnar i elektronhöljet. Det ska alltid finnas lika många elektroner som protoner i en atom men i detta fall blir det en elektron mer? Eller? Det kan väl inte finnas fler elektroner i alla fall inte vad jag vet.
/Mattias L, Kumlaby, Kumla

Svar:
Mattias! Du har nog missuppfattat lite vad gäller betasönderfallet.

Betasönderfall är (tillsammans med alfasönderfall) en av två huvudtyper av sönderfall hos atomkärnor. Betasönderfall sker genom svag växelverkan. Vid betasönderfall förblir antalet nukleoner (protoner och neutroner) konstant, medan däremot fördelningen mellan protonerna och neutronerna ändras. Med andra ord är masstalet (A) konstant medan atomnumret (Z) ändras.

Så här hänger det ihop med betasönderfall och antalet elektroner i atomen:

β+ sönderfall: En proton förvandlas till en neutron och en positron sänds ut (OK, en neutrino också, men den bortser vi ifrån). Kärnladdningen minskar alltså med en enhet, så atomen kommer från början ha en elektron för mycket. Denna kommer snart att ramla av atomen, och den frigjorda elektronen eller en annan elektron kommer att annihilera positronen (hela elektronernas energi övergår e elektromagnetisk strålning). Detta är anledningen till att man alltid ser strålning med energin 511 keV vid beta+ sönderfall.

β- sönderfall: En neutron förvandlas till en proton och en elektron sänds ut. Kärnladdningen ökar alltså med en enhet, så atomen kommer att ha en elektron för lite för att vara oladdad. Atomen kommer därför ganska snabbt ta åt sig den utsända elektronen eller en annan elektron för att bli neutral.

Vad bestämmer om det blir b- eller b+ sönderfall?

Sönderfall kan endast ske till tillstånd som ligger lägre i energi. Figuren nedan visar några kärnor med A (masstal) = 123. Läget längs den vertikala axeln är tillståndets totala energi. Det lägsta tillståndet är grundtillståndet av 123Sb. Eftersom det inte har något lägre tillstånd att sönderfalla till så är det stabilt.

Kärnorna till vänster, t.ex. 123Sn, sönderfaller åt höger med b- sönderfall. Kärnorna till höger, t.ex. 123Te, sönderfaller åt vänster med b+ sönderfall eller elektroninfångning (EC, electron capture).

γ-sönderfall

Ibland hamnar ett b-sönderfall i en nivå ovanför det lägsta tillståndet (grundtillståndet). I figuren nedan är 11/2- tillståndet i 123Te ett exempel. Detta exciterade tillstånd (ett tillstånd ovanför grundtillståndet i en kärna) sönderfaller oftast med g-sönderfall. Det är mycket vanligt att b-sönderfall följs av ett eller flera g-sönderfall.



/Peter E

Nyckelord: betasönderfall [14]; radioaktivt sönderfall [33];

*

 

 

Frågelådan innehåller 7168 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-07-06 14:08:20.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.