La desintegración beta es cuando un núcleo atómico inestable se desintegra (radiactivamente) al emitir una partícula beta; cuando la partícula beta es un electrón, es β– decaimiento, y cuando un positrón, β+ decaer.
Los rayos beta, como un componente distintivo de los rayos emitidos en la radiactividad, fueron descubiertos por Rutherford, en 1899, solo unos años después de que se descubriera la radiactividad misma (en 1896). Sin embargo, esto es beta menos decaimiento ... el descubrimiento del beta más decaimiento (por Irène y Frédéric Joliot-Curie, en 1934) se produjo después del descubrimiento del positrón (en rayos cósmicos, en 1932) y la (entonces) controvertida 'invención' del neutrino (por Pauli, en 1931) para explicar el espectro continuo de energía de los electrones en la desintegración beta. También fue en 1934 que Fermi publicó, en italiano y alemán (¡¡La naturaleza consideró la idea demasiado especulativa!), Su teoría de la desintegración beta (para más detalles sobre esto, consulte esta página de Hiperfísica).
En la desintegración beta menos, un neutrón se transforma en protón, antineutrino y electrón; esta conversión se debe a la interacción débil (o fuerza débil) ... un quark down (en el neutrón) se convierte en un quark up y emite un W– bosón (uno de los tres bosones que median la interacción débil), que luego se descompone en un electrón y un antineutrino.
La desintegración beta más, que también se conoce como desintegración beta inversa, implica la conversión de un protón en un neutrón, un positrón y un neutrino.
Entonces, ¿por qué se descomponen los neutrones aislados (pero aquellos en los núcleos estables y los de las estrellas de neutrones, no)? ¿Y por qué los protones aislados son estables, pero los de ciertos núcleos radiactivos no? Todo se reduce a energía ... si un estado (un neutrón aislado, por ejemplo) tiene una energía más alta que otro (protón más electrón más antineutrino), entonces el primero decaerá en el segundo (el número bariónico de los dos estados debe ser el mismo , ídem, número de leptones, etc.).
También hay una rara doble desintegración beta, en la que se emiten dos partículas beta; se ha observado, en algunos isótopos inestables, como se predijo. Hay un tipo de doble desintegración beta, llamada doble desintegración beta sin neutrinos (la imagen de arriba es del Proyecto COBRA, un estudio de esto), que se está estudiando intensamente (aunque todavía no se ha observado dicha desintegración), porque puede ser una de las pocas ventanas que se abren fácilmente a la física más allá del modelo estándar (consulte esta página WIPP para obtener más detalles).
Berkeley Lab tiene una guía ordenada del diagrama de pared nuclear (subtitulada “No es necesario ser un físico nuclear para comprender la ciencia nuclear"!) En la desintegración beta, y esta página de la Universidad de Ohio - Desintegración alfa y beta - pone más carne técnica en los huesos de la descripción general.
Empujando los límites corteses de la ciencia sobre la materia oscura es una historia de la revista Space que tiene una referencia tangencial a la desintegración beta (¡está en los comentarios!).
¿Hay episodios relevantes del reparto de astronomía? ¡Por supuesto! Nucleosíntesis: elementos de las estrellas, las fuerzas nucleares fuertes y débiles y la antimateria.
Fuente:
Wikipedia
