ベータ崩壊
25 52 M n ⟶ β + 24 52 C r {\displaystyle {}_{25}^{52}\mathrm {Mn} \,{\overset {\beta ^{+}}{\longrightarrow }}\,{}_{24}^{52}\mathrm {Cr} }
25 52 M n ⟶ ε 24 52 C r {\displaystyle {}_{25}^{52}\mathrm {Mn} \,{\overset {\varepsilon }{\longrightarrow }}\,{}_{24}^{52}\mathrm {Cr} }
ベータ崩壊(ベータほうかい、beta decay)とは、原子核の放射性崩壊の一種で、放射線としてベータ線(電子)と反電子ニュートリノとを放出する。ベータ壊変(ベータかいへん)ともいう。
「中性子 ⇄ 陽子+電子+反電子ニュートリノ」の遷移過程の右方向への遷移である。逆方向への遷移は電子捕獲(逆ベータ崩壊)と呼ばれる。
ベータ崩壊後の原子核が不安定な場合、さらに崩壊を行うことになり、数種の同重体を経由する壊変系列を形成する。特に核分裂によって生じた核分裂生成物は、陽子数と中性子数との均衡を欠いており、両者の均衡を保てるところ(ベータ安定線)までベータ崩壊を繰り返す。r過程は魔法数を持った中性子過剰核が同様のことを起こすことで核種分布の山を作るという仮説により推定されている。
ビスマス210(半減期 5.013日)
83 210 B i ⟶ α 81 206 T l {\displaystyle {}_{\ 83}^{210}\mathrm {Bi} \,{\overset {\alpha }{\longrightarrow }}\,{}_{\ 81}^{206}\mathrm {Tl} }
83 210 B i ⟶ β − 84 210 P o {\displaystyle {}_{\ 83}^{210}\mathrm {Bi} \,{\overset {\beta ^{-}}{\longrightarrow }}\,{}_{\ 84}^{210}\mathrm {Po} }
アクチニウム227(半減期 21.77年)
89 227 A c ⟶ α 87 223 F r {\displaystyle {}_{\ 89}^{227}\mathrm {Ac} \,{\overset {\alpha }{\longrightarrow }}\,{}_{\ 87}^{223}\mathrm {Fr} }
89 227 A c ⟶ β − 90 227 T h {\displaystyle {}_{\ 89}^{227}\mathrm {Ac} \,{\overset {\beta ^{-}}{\longrightarrow }}\,{}_{\ 90}^{227}\mathrm {Th} }
9年)。
陽子が陽電子(ベータ粒子)と電子ニュートリノを放出して中性子になる現象。正のβ崩壊、陽電子崩壊とも呼ぶ。一般的に陽子過剰核、すなわち安定同位体よりも中性子の少ない核種でβ崩壊が発生する。
p + ⟶ n + e + + ν e {\displaystyle {\ce {p^{+}->{\mathit {n}}\ +{\mathit {e}}^{+}\ +\nu _{\mathit {e}}}}}
クォークのレベルでは、陽子のアップクォーク一個がダウンクォークに変化する。次のように表される。
u ( 2 / 3 ) + → d ( 1 / 3 ) − + e + + ν e {\displaystyle \mathrm {u} ^{(2/3)+}\to \mathrm {d} ^{(1/3)-}+{\mathit {e}}^{+}+\nu _{\mathit {e}}}
原子核内で起こった場合、原子番号が一つ小さい元素に変化する。
Nd 60 132 ⟶ Pr 59 132 {\displaystyle {\ce {_{60}^{132}Nd -> _{59}^{132}Pr}}} 、ネオジム132からプラセオジム132(半減期 1.75分)。