ბეტა-დაშლა

ბეტა-დაშლა (β-დაშლა) — ატომის ბირთვის რადიოაქტიური დაშლა, რომელსაც თან ახლავს ბირთვიდან ელექტრონის ან პოზიტრონის გამოტყორცნა. ეს პროცესი განპირობებულია ბირთვის ერთ-ერთი ნუკლონის თავისთავადი გარდაქმნით სხვა სახის ნუკლონად, მაგალითად ნეიტრონის ($n$) გარდაქმნით პროტონად ($p$) ან პროტონისა — ნეიტრონად. პირველ შემთხვევაში ბირთვიდან გამოიტყორცნება ელექტრონი ($e^{-}$) — ხდება ე. წ. ${\text{β}}^{-}$-დაშლა; მეორე შემთხვევაში ბირთვიდან გამოიტყორცნება პოზიტრონი ($e^{+}$) — ხდება ე. წ. ${\text{β}}^{+}$-დაშლა.

ბეტა-დაშლის დროს გამოტყორცნილი ელექტრონებისა და პოზიტრონების საერთო სახელწოდებაა ბეტა-ნაწილაკები. ნუკლონთა ურთიერთგარდაქმნადობას თან სდევს კიდევ ერთი ნაწილაკის — ნეიტრინოს ($\nu$) გამოსხივება ${\text{β}}^{+}$-დაშლისას ან ანტინეიტრინოს (${\bar {\nu }}$) გამოსხივება ${\text{β}}^{-}$-დაშლისას.

β⁻-დაშლა

${\text{β}}^{-}$-დაშლისას ბირთვში პროტონების (Z) რიცხვი ერთით იზრდება, ხოლო ნეიტრონებისა — ერთით მცირდება. ბირთვის A მასური რიცხვი, რომელიც ბირთვში შემავალ ნუკლონთა საერთო რიცხვს უდრის, უცვლელი რჩება. ბირთვი-პროდუქტი წარმოადგენს პირვანდელი ბირთვის იზობარს, რომელიც ელემენტთა პერიოდულ სისტემაში მის მეზობლად, მარჯვნივ მდებარეობს.

β⁺-დაშლა

${\text{β}}^{+}$-დაშლისას, პირიქით, პროტონების რიცხვი ერთით მცირდება, ნეიტრონებისა კი ერთით იზრდება. წარმოიქმნება იზობარი, რომელიც პირვანდელი ბირთვის მეზობლად, მარცხნივ მდებარეობს. ${\text{β}}^{-}$-დაშლის მარტივი მაგალითია თავისუფალი ნეიტრონის გარდაქმნა პროტონად ელექტრონისა და ანტინეიტრინოს გამოსხივებით (ნეიტრონის ნახევარდაშლის პერიოდი $\approx 13$ წთ):

${\ce {{^{1}_{0}n}->[{\text{β}}^{-}]{^{1}_{1}p}{+}{e^{-}}{+}{\bar {\nu }}}}$.

${\text{β}}^{+}$-დაშლის მაგალითია აგრეთვე ნახშირბადის იზოტოპის ${\ce {^{11}C}}$ დაშლა:

${\ce {{^{11}_{6}n}->[{\text{β}}^{+}]{^{11}_{5}B}{+}{e^{+}}{+}{\nu }}}$,

${\ce {{^{6p}_{5n}}->[{\text{β}}^{+}]{^{5p}_{6n}}{+}{e^{+}}{+}{\nu }}}$.

ეს პროცესი შეიძლება წარმოვიდგინოთ, როგორც ბმული პროტონის დაშლა ${\ce {{^{1}_{1}p}->[{\text{β}}^{+}]{^{1}_{0}n}{+}{e^{+}}{+}{\nu }}}$. ამ შემთხვევაში ნახშირბადის ბირთვი გარდაიქმნება პერიოდულ სისტემაში მისი წინმდგომი ელემენტის — ბორის ბირთვად.

ბეტა-დაშლას ადგილი აქვს, როგორც ბუნებრივად რადიოაქტიური, ისე ხელოვნურად რადიოაქტიური იზოტოპებისათვის. იმისათვის, რომ ბირთი არამდგრადი იყოს β-გარდაქმნის ერთ-ერთი ტიპის მიმართ, რეაქციის განტოლების მარცხენა ნაწილის ნაწილაკთა მასების ჯამი მეტი უნდა იყოს გარდაქმნის პროდუქტების მასათა ჯამზე. ამიტომ ბეტა-დაშლისას ხდება ენერგიის გამოყოფა. ბეტა-დაშლის ენერგია $E_{\beta }$ შეიძლება გამოვითვალოთ მასათა ამ განსხვავებისა და $E=mc^{2}$ თანაფარდობის გამოყენებით, სადაც $c$ სინათლის სიჩქარეა ვაკუუმში. ${\text{β}}^{-}$-დაშლისას $E_{{\beta }^{-}}=(M_{z}-M_{z+1})c^{2}$, სადაც $M_{z}$ და $M_{z+1}$ ნეიტრალური ატომების მასებია. ${\text{β}}^{+}$-დაშლისას ნეიტრალური ატომი თავის გარსიდან კარგავს ერთ-ერთ ელექტრონს და ამიტომ $E_{{\beta }^{+}}=(M_{z}-M_{z-1}-2m_{e})c^{2}$, სადაც $m_{e}$ ელექტრონის მასაა.

ბეტა-დაშლის ენერგია ნაწილდება სამ ნაწილაკს შორის. ესენია: ელექტრონი (ან პოზიტრონი), ანტინეიტრინო (ან ნეიტრინო) და ბირთვი. თითოეულ მსუბუქ ნაწილაკს შეუძლია წაიღოს ნებისმიერი ენერგია 0-დან $E_{\beta }$-მდე, ე. ი მათი ენერგეტიკული სპექტრი უწყვეტია. მხოლოდ K-ჩაჭერისას მიაქვს ნეიტრინოს ყოველთვის ერთი და იგივე ენერგია.

იხილეთ აგრეთვე

• ალფა-ნაწილაკი
• ალფა-დაშლა
• ბეტა-ნაწილაკი
• გამა-გამოსხივება

ლიტერატურა

• ქართული საბჭოთა ენციკლოპედია, ტ. 2, თბ., 1977. — გვ. 342-343.