Kernkraftwerk Isar, Deutschland

Abgebrannten Kernbrennstoff Pool

Turbine eines Kernkraftwerks

Beta-Teilchen

Beta-Teilchen

Ein Beta-Teilchen (β) ist ein Elektron, das aus einem radioaktiven Ereignis herausschießt.

Nach dem Gesetz von Fajan steigt die elektrische Ladung eines Atoms um eine positive Einheit an und die Atommassenzahl ändert sich nicht. Dies liegt daran, dass die Masse oder Massenzahl nur die Anzahl der Protonen und Neutronen darstellt, wobei in diesem Fall die Gesamtzahl nicht betroffen ist, da ein Neutron ein Elektron "verliert", aber ein Proton wird, d. H wird ein Neutron zu einem Proton und daher variiert die Gesamtzahl der Atommasse (Protonen plus Neutronen) nicht.

Die Wechselwirkung von Betateilchen mit Materie hat im Allgemeinen einen um den Faktor 10 größeren Wirkungsbereich und eine Ionisierungskraft gleich einem Zehntel im Vergleich zur Wechselwirkung von Alphateilchen. Sie können mit einigen Millimetern Aluminium vollständig blockiert werden.

In gesundheitlicher Hinsicht dringen Beta-Partikel mäßig in lebendes Gewebe ein und können spontane Mutationen in der DNA verursachen.

Beta-Quellen können in der Strahlentherapie verwendet werden, um Krebszellen abzutöten.

Beta-Strahlung

Betastrahlung ist eine Form ionisierender Strahlung, die von bestimmten Arten radioaktiver Kerne abgegeben wird.

Diese Strahlung nimmt die Form von Beta-Teilchen (β) an, bei denen es sich um energiereiche Teilchen handelt, die in einem als Beta-Zerfall bekannten Prozess aus einem Atomkern ausgestoßen werden. Es gibt zwei Formen des Betazerfalls, β - und β +, die jeweils ein Elektron oder ein Positron emittieren.

Beim β-Zerfall wird ein Neutron zu einem Proton, einem Elektron und einem Elektron Antineutrino (der Neutrino-Antiteilchen).

Beim β + -Zerfall (beobachtbar in protonenreichen Kernen) interagiert ein Proton mit einem Elektron Antineutrino, um ein Neutron und ein Positron zu erhalten (der direkte Zerfall des Protons im Positron wurde bisher noch nicht beobachtet).

Aufgrund des Vorhandenseins des Neutrinos springen das Atom und das Beta-Teilchen normalerweise nicht in entgegengesetzte Richtungen zurück. Diese Beobachtung schien das Prinzip der Energie- und Impulserhaltung zu verletzen. Wolfgang Pauli postulierte die Existenz eines dritten neutralen Partikels, dessen Name Neutrino vom italienischen Edoardo geprägt wurde. Amaldi, ein enger Mitarbeiter von Enrico Fermi, der wiederum eine Theorie des Betazerfalls entwickelte, die innerhalb einer optimalen Approximation noch als gültig betrachtet werden kann. Dieser Rückgang wird durch die schwache Kernkraft vermittelt.

Verwendung von Beta-Partikeln

Beta-Partikel können zur Behandlung von Gesundheitsproblemen wie Augen- und Knochenkrebs verwendet werden und werden auch als Marker verwendet. Strontium 90 ist das am häufigsten verwendete Material zur Herstellung von Betateilchen.

Beta-Partikel werden auch zur Qualitätskontrolle verwendet, um die Dicke eines Elements wie Papier zu prüfen, das durch ein Rollensystem ankommt. Ein Teil der Betastrahlung wird absorbiert, wenn sie das Produkt passiert. Wenn das Produkt zu dick oder zu dünn ist, wird eine entsprechend unterschiedliche Strahlungsmenge absorbiert. Ein Computerprogramm, das die Qualität des hergestellten Papiers überwacht, bewegt die Walzen, um die Dicke des Endprodukts zu ändern.

Ein Beleuchtungsgerät namens Betalight enthält Tritium und einen Phosphor. Wenn das Tritium zerfällt, emittiert es Betateilchen; Sie treffen auf Phosphor, wodurch Phosphor Photonen emittiert, wie eine Kathodenstrahlröhre an einem Fernsehgerät. Die Beleuchtung erfordert keine äußere Energie und wird so lange fortgesetzt, wie Tritium vorhanden ist (und sich die Leuchtstoffe chemisch nicht ändern). Die erzeugte Lichtmenge wird in 12,32 Jahren, der Halbwertszeit von Tritium, auf die Hälfte ihres ursprünglichen Wertes abnehmen.

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Geändert am: 8. März 2019

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