Avainero – positronipäästö vs elektronien sieppaus
Positroniemissio ja elektronien sieppaus ovat kahdenlaisia ydinprosesseja. Vaikka ne johtavat muutoksiin ytimessä, nämä kaksi prosessia tapahtuvat kahdella eri tavalla. Molemmat radioaktiiviset prosessit tapahtuvat epävakaissa ytimissä, joissa on liikaa protoneja ja vähemmän neutroneja. Tämän ongelman ratkaisemiseksi nämä prosessit johtavat ytimessä olevan protonin muuttamiseen neutroniksi; mutta kahdella eri tavalla. Positroniemissiossa syntyy neutronin lisäksi myös positroni (elektronin vastakohta). Elektronien sieppauksessa epävakaa ydin vangitsee yhden elektroneista yhdeltä kiertorad alta ja tuottaa sitten neutronin. Tämä on avainero positroniemission ja elektronien sieppauksen välillä.
Mikä on positronipäästö?
Positronipäästö on radioaktiivisen hajoamisen tyyppi ja beetahajoamisen alatyyppi, ja se tunnetaan myös nimellä beeta plus -hajoaminen (β+-hajoaminen). Tämä prosessi sisältää protonin muuntamisen neutroniksi radionuklidiytimen sisällä vapauttaen samalla positronin ja elektronineutrinon (ν e). Positronien hajoaminen tapahtuu tyypillisesti suurissa "protonirikkaissa" radionuklideissa, koska tämä prosessi pienentää protonilukua suhteessa neutronien määrään. Tämä johtaa myös ydintransmutaatioon, jolloin kemiallisen alkuaineen atomi muodostuu alkuaineeksi, jonka atominumero on yhden yksikön pienempi.
Mikä on Electron Capture?
Elektronin sieppaus (tunnetaan myös nimellä K-elektronin sieppaus, K-sieppaus tai L-elektronin sieppaus, L-sieppaus) sisältää sisäisen atomielektronin absorption, yleensä sen K- tai L-elektronikuoresta protonien avulla. sähköisesti neutraalin atomin rikas ydin. Tässä prosessissa tapahtuu kaksi asiaa samanaikaisesti; ydinprotoni muuttuu neutroniksi reagoituaan elektronin kanssa, joka putoaa ytimeen yhdeltä kiertorad alta ja elektronineutrinon emission. Lisäksi paljon energiaa vapautuu gammasäteilynä.
Mitä eroa on positroniemissiolla ja elektronien sieppauksella?
Esitys yhtälöllä:
Positronipäästö:
Alla on esimerkki positronipäästöstä (β+ vaimennus).
Huomioitavaa:
- Hajoava nuklidi on yhtälön vasemmalla puolella.
- Oikean puolen nuklidien järjestys voi olla missä tahansa järjestyksessä.
- Yleinen tapa esittää positronipäästö on kuten yllä.
- Neutrinon massaluku ja atomiluku ovat nolla.
- Neutrinosymboli on kreikkalainen kirjain "nu".
Electron Capture:
Alla on esimerkki elektronien sieppauksesta.
Huomioitavaa:
- Hajoava nuklidi on kirjoitettu yhtälön vasemmalle puolelle.
- Elektroni on myös kirjoitettava vasemmalle puolelle.
- Neutriino on myös mukana tässä prosessissa. Se irtoaa ytimestä, jossa elektroni reagoi; siksi se on kirjoitettu oikealle puolelle.
- Yleinen tapa esittää elektronien sieppaus on kuten edellä.
Esimerkkejä positronipäästöistä ja elektronien sieppauksesta:
Positronipäästö:
Electron Capture:
Positronipäästön ja elektronien sieppauksen ominaisuudet:
Positronipäästö: Positronien vaimenemista voidaan pitää beeta-hajoamisen peilikuvana. Muita erikoisominaisuuksia ovat
- Protonista tulee neutroni atomin ytimen sisällä tapahtuvan radioaktiivisen prosessin seurauksena.
- Tämä prosessi johtaa positronin ja neutrinon emissioon, jotka lähentyvät avaruuteen.
- Tämä prosessi johtaa atomiluvun pienenemiseen yhdellä yksiköllä ja massaluku pysyy muuttumattomana.
Elektronin sieppaus: Elektronien sieppaus ei tapahdu samalla tavalla kuin muut radioaktiiviset hajoamiset, kuten alfa-, beeta- tai sijainti. Elektronien sieppauksessa jotain pääsee ytimeen, mutta kaikki muut hajoamiset sisältävät jonkin ampumisen ytimestä.
Joitakin muita tärkeitä ominaisuuksia ovat mm.
- Lähimmältä energiatasolta (useimmiten K-kuoresta tai L-kuoresta) oleva elektroni putoaa ytimeen, ja tämä saa protonin muuttumaan neutroniksi.
- Neutriino vapautuu ytimestä.
- Ymiluku pienenee yhdellä yksiköllä ja massaluku pysyy ennallaan.
Määritelmät:
Ydintransmutaatio:
Keinotekoinen radioaktiivinen menetelmä, jolla yksi alkuaine/isotooppi muunnetaan toiseksi alkuaineeksi/isotoopiksi. Vakaat atomit voidaan muuttaa radioaktiivisiksi atomeiksi pommittamalla nopeilla hiukkasilla.
Nuklidi:
erityinen atomi tai ydin, jolle on ominaista tietty määrä protoneja ja neutroneja.
Neutrino:
Neutriino on subatomi hiukkanen, jossa ei ole sähkövarausta
