Betastråling

Betastråling er utsendelse av positivt eller negativt ladede elektroner fra atomkjernen. Det er en type partikkelstråling som oppstår ved nedbrytning av radioaktive stoffer eller av radioaktiv nedbrytning.

Betahenfall kan skje på to forskjellige måter. Disse kalles beta – (β^-) og beta+ (β⁺⁾. Det som skjer er at et nøytron omdannes til et proton pluss er elektron (beta-), eller at et proton omdannes til et nøytron og et positivt ladet elektron (beta+). Den mest alminnelige form for betastråling er beta-, β^-, hvor et nøytron i atomkjernen omdannes til et proton, ved at den ene nedkvarken sender ut et elektron og et antinøytrino og omdannes til en oppkvark.

n står for neutron, p for proton, e^- er et elektron, ν er den greske bokstaven ny. Ny med liten e er en nøytrino, og hvis det står en strek over, er det en antinøytrino.

Betahenfallet skjer på grunn av at den svake kjernekraften muliggjør en vekselvirkning mellom nuklearpartiklenes deler, kvarker og leptoner. β^- foregår ved at en av nedkvarkene i et nøytron blir omdannet til en oppkvark, noe som omdanner nøytronet til et proton. Ved omdannelsen utsendes det et negativt ladet boson (W^-) som henfaller til et elektron og et antinøytrino.

Ved β⁺ omdannes et proton til et nøytron.

Som man kan se, gir β⁺ henfallet også et positron e⁺ (en elektron med positiv ladning) og et nøytrino.

Eksempel

Et eksempel på β^- henfall:

En karbon-14 isotop henfaller til nitrogen og avgir et elektron og en antinøytrino. Antallet nukleoner i kjernen forblir det samme, mens antall protoner går én opp. Kjernen som blir igjen etter utsendelse av betapartikkelen har er proton mer og et nøytron mindre, og hører derfor til et annet grunnstoff.

Nøytrinoer og antinøytrinoer er for små til å spille noen rolle i forhold til stråling. Betastråling består av elektroner eller positroner med høy energi og hastighet.

Betastråling har større rekkevidde enn alfastråling, vanligvis omtrent ti ganger så stor. Det skyldes at betastrålingens partikler kan nå hastigheter svært nær lysets hastighet. Rekkevidden er mye mindre enn rekkevidden for gammastråling. Gjennomtrengningsevnen er heller ikke så stor som for gammastråling. Det holder med noen få millimeter tykt aluminium for å stoppe betastråling. Både hastigheten og gjennomtrengningsevnen avhenger av situasjonen; noen betahenfall gir mer energi enn andre.