Beta razpad je takrat, ko nestabilno atomsko jedro razpade (radioaktivno) z oddajanjem beta delcev; kadar je delček beta elektrona, je β– razpadajo, in ko pozitrona, β+ propadanje.
Rutherford je leta 1899 odkril Beta žarke kot izrazito sestavino žarkov, oddanih v radioaktivnosti, le nekaj let po odkritju same radioaktivnosti (leta 1896). Vendar je to beta minus razpad ... odkritje beta plus razpada (Irène in Frédéric Joliot-Curie, 1934) je prišlo po odkritju pozitrona (v kozmičnih žarkih, leta 1932) in (takrat) kontroverznem "izumu" nevtrino (Pauli, leta 1931), da bi upošteval neprekinjeni energijski spekter elektronov pri beta razpadu. Prav tako je leta 1934 Fermi objavil - v italijanščini in nemščini (Nature je idejo ocenil kot preveč špekulativno !!) - svojo teorijo beta razpada (več podrobnosti o tem si oglejte na tej strani o hiperfiziki).
Pri razpadu beta minus se nevtron spremeni v proton, antineutrino in elektron; ta pretvorba je posledica šibke interakcije (ali šibke sile) ... kvark navzdol (v nevtronu) postane upark in odda W– bozon (eden od treh bozonov, ki posredujejo šibki interakciji), ki nato razpade v elektron in antineutrino.
Beta plus razpad - ki je znan tudi kot inverzno beta razpadanje - vključuje pretvorbo protona v nevtro, pozitrona in nevtrino.
Zakaj torej izolirani nevtroni razpadajo (tisti v stabilnih jedrih in tisti v nevtronskih zvezdah pa ne)? In zakaj so izolirani protoni stabilni, tisti v določenih radioaktivnih jedrih pa ne? Vse je vse do energije ... če ima eno stanje (izolirani nevron, recimo) večjo energijo kot drugo (protoni in elektroni plus antineutrino), bo prvo razpadlo v drugo (barijonsko število dveh stanj mora biti enako , ditto lepton številka in tako naprej).
Obstaja tudi redek dvojni beta razpad, pri katerem se oddajata dva beta delca; opazili so ga v nekaterih nestabilnih izotopih, kot je bilo napovedano. Obstaja ena vrsta dvojnega beta razpada - imenovana dvojna beta razpad nevtrino (zgornja slika je iz projekta COBRA, ena študija tega) - ki se intenzivno preučuje (čeprav takšnega razpada še ni bilo), ker je je morda eno izmed zelo malo odprtih fizičnih oken, ki presegajo standardni model (za podrobnosti glejte to stran WIPP).
Berkeley laboratorij ima urejen Vodnik po jedrski tabeli (podnaslov "Za razumevanje jedrske znanosti vam ni treba biti jedrski fizik"!) Na beta razpadu, in ta stran univerze Ohio - Alfa in beta razpad - na gole pregledne kosti doda več tehničnega mesa.
Potiskanje vljudnih mej znanosti o temnem materialu je zgodba iz vesoljskega časopisa, ki se tangencialno sklicuje na razpad beta (to je v komentarjih!).
Ali obstajajo ustrezne epizode Astronomy Cast? Seveda! Nukleosinteza: elementi iz zvezd, močnih in šibkih jedrskih sil in antimaterije.
Vir:
Wikipedija
