Promieniowanie beta

Promieniowanie beta (promieniowanie β) – rodzaj przenikliwego promieniowania jonizującego wysyłanego przez promieniotwórcze jądra atomowe podczas przemiany jądrowej. Nazwa ma znaczenie historyczne – powstała, by odróżnić to promieniowanie od mniej przenikliwego promieniowania alfa. Promieniowanie beta i alfa zarejestrowane były po raz pierwszy przez Becquerela, który opisał swoje wyniki w serii publikacji w latach 1896–1897^[1]. Oba rodzaje promieniowania badał następnie Rutherford i w roku 1899 opisał ich różny charakter^[2]. Promieniowanie beta powstaje podczas rozpadu β. W zależności od rodzaju tego rozpadu, jest ono strumieniem elektronów (z rozpadu β⁻) lub pozytonów (z rozpadu β⁺) poruszających się z prędkością porównywalną z prędkością światła w próżni. Promieniowanie to jest silnie pochłaniane przez materię.

Emisja elektronu podczas rozpadu β⁻ jądra atomu. Elektron ten powstaje obok protonu i antyneutrina w wyniku rozpadu jednego z neutronów

Przykład przemiany, w której następuje emisja promieniowania beta:

22789Ac → 22790Th + e⁻ + ν_e

Absorpcja promieniowania beta

Osobny artykuł: Absorpcja promieniowania beta.

Przenikliwość promieniowania jądrowego

Promieniowanie beta jest bardziej przenikliwe niż promieniowanie alfa o porównywalnej energii, natomiast jego absorpcja jest większa w porównaniu z promieniowaniem gamma. Zasięg promieniowania beta zależy od energii elektronów i gęstości substancji pochłaniającej. Energia z kolei zależy od rodzaju źródła. Ilustruje to poniższa tabela:

nuklid	energia maksymalna	powietrze	plexiglas	szkło
3H	19 keV	8 cm	–	–
14C	156 keV	65 cm	–	–
35S	167 keV	70 cm	–	–
131I	600 keV	250 cm	2,6 mm	–
32P	1,71 MeV	710 cm	7,2 mm	4 mm

Mechanizmy oddziaływania cząstek beta z ośrodkiem^[3]:

• jonizacja i wzbudzenie elektronu atomów ośrodka;
• emisja promieniowania hamowania spowodowana oddziaływaniem z elektrycznym polem jądra atomu ośrodka;
• promieniowanie Czerenkowa;
• anihilacja pozytonu – tylko promieniowanie z rozpadu β⁺;
• rozproszenie wsteczne – sprężyste odbicie od jądra atomu ośrodka.

Zobacz też

• promieniowanie gamma
• promieniowanie katodowe
• promieniowanie przenikliwe
• spektrometr beta
• działo elektronowe
• wychwyt elektronu

Przypisy

1. Henri Becquerel. Sur les radiations émises par phosphorescence. „Comptes Rendus”. 122, 1896. (fr.).brak numeru strony
2. E. Rutherford. Uranium radiation and the electrical conduction produced by it. „Philosophical Magazine”. 47 (284), s. 109–163, 1899. (ang.).
3. Stanisław Chibowski: Ćwiczenia laboratoryjne z chemii jądrowej i radiometrii. Lublin: UMCS, 2010, s. 93–100. ISBN 978-83-227-3196-3.

Bibliografia

• Adam Strzałkowski: Wstęp do fizyki jądra atomowego. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1978. Brak numerów stron w książce

Kontrola autorytatywna (cząstka naładowana elektrycznie):

• LCCN: sh85013449
• J9U: 987007284767405171

Encyklopedie internetowe:

• Britannica: science/beta-particle
• БРЭ: 1862711
• SNL: beta-partikkel, betapartikkel