Decadimento beta: differenze tra le versioni

Versione delle 20:38, 3 apr 2005

Versione delle 17:29, 15 apr 2005

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#[[Scattering]]}}

{{processinucleari}}

==Cenni storici==

Negli anni successivi alla scoperta della radioattività è stato osservato un diverso comportamento delle particelle emesse dalle sostanze radioattive durante il decadimento. Le particelle emesse lasciavano negli strumenti di rivelazione delle tracce simili a delle scie. Quando era presente alcune un campo magnetico le scie di alcune sostanze radiattive veniano deviate da un lato, altre restavano inalterate e altre venivano deviate dalla parte opposta. Alle scie deivate da una parte è stato convenzinalmente dato il nome di [[raggi alfa]] (oggi si utilizza più comunemente il termine [[radiazione alfa]] parlando delle particelle emese in questo caso e dei suoi effetti), a quella deviata dall'altra parte il nome di [[raggi beta]] (oggi [[radiazione beta]]) e a quelle lasciate inalterate [[raggi gamma]] (oggi [[radiazione gamma]]). La natura delle particelle emesse e la natura dei decadimenti sono radicalmente diversi nei tre casi. La scoperta dei processi che avvengono all'interno del nucleo per dar luogo a questi decadimenti ha richiesto notevoli ricerche agli inizi del [[ventesimo secolo]]. Queste ricerche hanno portato alla conoscenza del fatto che la scia emessa nel caso dei raggi beta è dovuta al fatto che viene emesso un elettrone nel corso del decadimento beta. Il motivo per cui i tre tipi di raggi sono deviati in modo diverso dipende dalla diversa carica elettrica che hanno le perticelle emesse: positive (si tratta di particelle alfa) nel caso decadimento alfa, negative (elettroni) nel caso del decadimento beta e neutro (si tratta di fotoni) nel caso del decadiemento gamma.

Oggi i decadimenti (e le radiazioni) vengono classificati come beta (β) non più in base carica negativa della particella emessa bensì in base al particolare tipo di processo nucleare che avviene tramite [[interazione debole]].

In natura l'unico decadimento che si osserva spontaneamente è quello

:<math>n \rightarrow p + e^- + \bar \nu</math>

in cui un neutrone si trasforma in un protone e viene emesso un elettrone ed un anti-neutrino.

Normalmente il neutrone coinvolto si trova in un [[nucleo atomico]] nucleo di un [[atomo]] e qullo che si verifica, oltre alla emissione delle due particelle, è che l'atomo si trasforma in quello di un altro elemento (in quello con numero atomico (Z) successivo). La somma dei protoni e dei neutroni (A) all'interno del nucleo rimane invariata.

A questo decadimento, per distinguerlo con quello descritto appena qui sotto, ci si riferisce con il nome di decadimento beta meno (&beta;^-) (si parla di meno perché l'elettrone emesso ha carica negativa)

Tuttavia viene osservato anche il seguente decadimento quando si analizzano alcuni elementi artificiali o nel caso di interazione tra particelle libere

:<math>p \rightarrow n + e^+ + \nu</math>

in cui un protone si trasforma in un neutrone e un [[positrone]] ed un neutrino. Il positrone, che è l'antiparticella dell'eletrone ha carica positiva, pertanto questo decadimento viene indicato con il termine beta più (&beta;⁺).

Un altro processo correlato, anche se non si tratta di decadiemnto, ma di cattura è

:<math>p + e^- \rightarrow n + \nu</math>

chiamato [[cattura elettronica]]. Per certi versi quest'utlimo processo è del tutto simile a quello del decadimento beta più.

Nel seguito per semplicità si parlerà solo del decadimento beta meno (che è quello molto più frequente rispetto agli altri, a tal punto che spesso ci riferisce a questo con il solo nome di decadimento beta). Tuttavia gli stessi ragionamenti, con le dovute modifiche, valgono anche nel caso del decadimento beta più e in alcuni casi anche per la cattura elettronica

==Cenni teorici==