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 {\displaystyle n} ) გარდაქმნით პროტონად ( p {\displaystyle p} ) ან პროტონისა — ნეიტრონად. პირველ შემთხვევაში ბირთვიდან გამოიტყორცნება ელექტრონი ( e − {\displaystyle e^{-}} ) — ხდება ე. წ. β − {\displaystyle {\text{β}}^{-}} -დაშლა; მეორე შემთხვევაში ბირთვიდან გამოიტყორცნება პოზიტრონი ( e + {\displaystyle e^{+}} ) — ხდება ე. წ. β + {\displaystyle {\text{β}}^{+}} -დაშლა. ბეტა-დაშლის დროს გამოტყორცნილი ელექტრონებისა და პოზიტრონების საერთო სახელწოდებაა ბეტა-ნაწილაკები. ნუკლონთა ურთიერთგარდაქმნადობას თან სდევს კიდევ ერთი ნაწილაკის — ნეიტრინოს ( ν {\displaystyle \nu } ) გამოსხივება β + {\displaystyle {\text{β}}^{+}} -დაშლისას ან ანტინეიტრინოს ( ν ¯ {\displaystyle {\bar {\nu }}} ) გამოსხივება β − {\displaystyle {\text{β}}^{-}} -დაშლისას. β − {\displaystyle {\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 + {\displaystyle {\text{β}}^{+}} -დაშლისას, პირიქით, პროტონების რიცხვი ერთით მცირდება, ნეიტრონებისა კი ერთით იზრდება. წარმოიქმნება იზობარი, რომელიც პირვანდელი ბირთვის მეზობლად, მარცხნივ მდებარეობს. β − {\displaystyle {\text{β}}^{-}} -დაშლის მარტივი მაგალითია თავისუფალი ნეიტრონის გარდაქმნა პროტონად ელექტრონისა და ანტინეიტრინოს გამოსხივებით (ნეიტრონის ნახევარდაშლის პერიოდი ≈ 13 {\displaystyle \approx 13} წთ): n 0 1 → β − p 1 1 + e − + ν ¯ {\displaystyle {\ce {{^{1}_{0}n}->[{\text{β}}^{-}]{^{1}_{1}p}{+}{e^{-}}{+}{\bar {\nu }}}}} . β + {\displaystyle {\text{β}}^{+}} -დაშლის მაგალითია აგრეთვე ნახშირბადის იზოტოპის C 11 {\displaystyle {\ce {^{11}C}}} დაშლა: n 6 11 → β + B 5 11 + e + + ν {\displaystyle {\ce {{^{11}_{6}n}->[{\text{β}}^{+}]{^{11}_{5}B}{+}{e^{+}}{+}{\nu }}}} , 5 n 6 p → β + 6 n 5 p + e + + ν {\displaystyle {\ce {{^{6p}_{5n}}->[{\text{β}}^{+}]{^{5p}_{6n}}{+}{e^{+}}{+}{\nu }}}} . ეს პროცესი შეიძლება წარმოვიდგინოთ, როგორც ბმული პროტონის დაშლა p 1 1 → β + n 0 1 + e + + ν {\displaystyle {\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 β {\displaystyle E_{\beta }} შეიძლება გამოვითვალოთ მასათა ამ განსხვავებისა და E = m c 2 {\displaystyle E=mc^{2}} თანაფარდობის გამოყენებით, სადაც c {\displaystyle c} სინათლის სიჩქარეა ვაკუუმში. β − {\displaystyle {\text{β}}^{-}} -დაშლისას E β − = ( M z − M z + 1 ) c 2 {\displaystyle E_{{\beta }^{-}}=(M_{z}-M_{z+1})c^{2}} , სადაც M z {\displaystyle M_{z}} და M z + 1 {\displaystyle M_{z+1}} ნეიტრალური ატომების მასებია. β + {\displaystyle {\text{β}}^{+}} -დაშლისას ნეიტრალური ატომი თავის გარსიდან კარგავს ერთ-ერთ ელექტრონს და ამიტომ E β + = ( M z − M z − 1 − 2 m e ) c 2 {\displaystyle E_{{\beta }^{+}}=(M_{z}-M_{z-1}-2m_{e})c^{2}} , სადაც m e {\displaystyle 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 β {\displaystyle E_{\beta }} -მდე, ე. ი მათი ენერგეტიკული სპექტრი უწყვეტია. მხოლოდ K-ჩაჭერისას მიაქვს ნეიტრინოს ყოველთვის ერთი და იგივე ენერგია. ალფა-ნაწილაკი ალფა-დაშლა ბეტა-ნაწილაკი გამა-გამოსხივება ქართული საბჭოთა ენციკლოპედია, ტ. 2, თბ., 1977. — გვ. 342-343.