Betadeeltjie

’n Betadeeltjie (simbool β), ook betastraling genoem, is ’n elektron of positron met ’n hoë energie en snelheid wat vrygestel word deur die radioaktiewe verval van ’n atoomkern tydens betaverval. Daar is twee vorme van betaverval, β⁻ en β⁺, wat onderskeidelik elektrone en positrone produseer.

Alfastraling (α) word deur 'n vel papier geabsorbeer, betastraling (β) deur 'n metaalplaat en gammastraling (γ) deur 'n dik betonmuur.

Betadeeltjies met ’n energie van 0,5 MeV het ’n reikwydte van sowat een meter in die lug; die afstand hang van die deeltjie-energie af.

Die deeltjies is ’n soort ioniserende straling en word vir beskermingsdoeleindes beskou as minder ioniserend as alfadeeltjies, maar meer ioniserend as gammastrale. Hoe hoër die ioniseringseffek, hoe groter die skade wat aan lewende weefsel aangerig word. Betadeeltjies word deur ’n paar millimeter van die meeste materiale gekeer.

Betavervalmodusse

β⁻-verval (elektronvrystelling)

Betaverval. ’n Betadeeltjie (in hierdie geval ’n negatiewe elektron) word deur ’n atoomkern vrygestel. ’n Antineutrino (nie gewys) word altyd saam met ’n elektron vrygestel. INLAS: In die verval van ’n vrye neutron word ’n proton, ’n elektron (negatiewe betastraal) en ’n elektron-antineutrino geproduseer.

’n Onstabiele atoomkern met ’n oorskot neutrone kan β^--verval ondergaan, waar ’n neutron in ’n proton, elektron en elektron-antineutrino (die antideeltjie van ’n neutrino) verander:

n → p + e⁻ + ν_e

Hierdie proses word deur die swak wisselwerking bemiddel. Die neutron verander in ’n proton deur die vrystelling van ’n virtuele W^--boson. Op die kwarkvlak verander ’n W^--vrystelling ’n afkwark in ’n opkwark, en dit verander ’n neutron (’n opkwark en twee afkwarke) in ’n proton (twee opkwarke en ’n afkwark). Die virtuele W^--boson verval dan in ’n elektron en ’n antineutrino.

β⁺-verval (positronvrystelling)

Onstabiele atoomkerns met ’n oorskot protone kan β⁺-verval, ook bekend as positronverval, ondergaan; ’n proton word in ’n neutron, positron en elektronneutrino verander:

p → n + e⁺ + ν_e

β⁺-verval kan net in kerns voorkom wanneer die absolute waarde van die bindingsenergie van die dogterkern groter is as dié van die moederkern.

Wisselwerking met ander materie

Van die drie algemene soorte bestraling wat deur radioaktiewe materiale afgegee word – alfa, beta en gamma – het beta ’n medium deurdringbare en medium ioniserende krag. Hoewel die betadeeltjies wat deur verskillende radioaktiewe materiale afgegee word in energie wissel, kan die meeste betadeeltjies deur ’n paar millimeter aluminium gestop word. Dit beteken egter nie betavrystellende isotope kan heeltemal deur sulke dun skilde afgekeer word nie: terwyl hul snelheid in materie afneem, stel betadeeltjies sekondêre gammastrale vry wat per se beter as betas penetreer.

Gebruike

Betadeeltjies kan gebruik word om gesondheidstoestande soos oog- en beenkanker te behandel. Stronsium-90 is die materiaal wat die meeste gebruik word om betadeeltjies te produseer.

Betadeeltjies word ook in gehaltebeheer gebruik om die dikte van ’n item soos papier te toets. Van die betabestraling word geabsorbeer terwyl dit deur die produk beweeg. As die produk te dik of te dun gemaak is, sal ’n ooreenstemmende verskillende hoeveelheid bestraling geabsorbeer word. ’n Rekenaarprogram wat die gehalte van die vervaardigde papier monitor, sal dan die rollers beweeg om die dikte van die finale produk te verander.

’n Verligtingstoestel bekend as ’n "betalig" bevat tritium en ’n fosfor. Terwyl tritium verval, stel dit betadeeltjies vry; dit tref die fosfor en veroorsaak dat die fosfor fotone afgee. Die verligting het geen eksterne krag nodig nie en sal voortduur solank as wat die tritium bestaan (en die forfor self nie chemies verander nie). Die hoeveelheid lig wat geproduseer word, sal in 12,32 jaar, die halveertyd van tritium, afneem tot die helfte van sy oorspronklike waarde.

Eksterne skakels

• Hierdie artikel is vertaal uit die Engelse Wikipedia