жчих до ядра), то відбувається переважно К -захват. При електронному захопленні.
Бета-процеси обумовлені слабкою взаємодією - одним з чотирьох видів відомих фундаментальних взаємодій. Однак імовірність бета-розпаду на відміну від "Слабкого" розпаду елементарних частинок, залежить від структури ядра. Дослідження бета-процесів призвели до крупним відкриттям у фізиці: виявлення нової елементарної частки - нейтрино і відкриттю незбереження парності при слабких взаємодіях. Експериментальне вивчення бета-розпаду приносить багато нових даних про структуру ядер.
При - і-розпаді з ядра испускаются дві частинки. У кожному одиничному акті розпаду енергія переходу ділиться між бета-часткою і нейтрино (енергією віддачі ядра можна знехтувати), так що кінетична енергія електрона (або позитрона) може приймати будь-які значення від нуля до максимально можливої вЂ‹вЂ‹величини. При електронному захопленні енергія ділиться тільки між нейтрино і ядром віддачі, при цьому нейтрино забирає практично всю енергію розпаду. Для великої кількості однакових ядер в результаті статистичного усереднення виходить цілком певний розподіл електронів (Позітро-нів) по енергіях. Це розподіл називається бета-спектром, а величина - граничною енергією бета-спектру. Значення для бета-розпаду для різних радіоактивних речовин можуть сильно відрізнятися. Наприклад, радіоактивний нуклід (тритій) випускає бета-частинки з = 18,60 кеВ, у разі ж гранична енергія спектру дорівнює 16,6 МеВ. Велика частина значень лежить в інтервалі 10-5000 кеВ. Максимальна енергія бета-частинок визначає енергію розпаду і є важливою фізичною величиною.
В
Рис. 1. Бета-спектр і схема розпаду 32 Р
В
Рис. 2. Бета-спектр з лініями електронів внутрішньої конверсії
Типовий бета-спектр зображений на рис. 1. Бета-розпад 32 Р відбувається на основний стан 32 S і не супроводжується - випромінюванням (див. схему розпаду). У багатьох випадках бета-розпад відбувається на збуджені рівні ядра-продукту. У цих випадках бета-і: злученіе супроводжується - випромінюванням. При цьому порушену ядро може передати енергію електронам атомних оболонок, в результаті чого утворюються моноенергетичні групи електронів з енергією , де hv - енер-гія-випромінювання, Е св - енергія зв'язку на одній з атомних оболонок. Це явище називається ефектом внутрішньої конверсіїВ -Випромінювання. Електрони внутрішньої конверсії можуть ускладнювати вимірювання бета-спектрів. Ділянка бета-спектра з лініями електронів внутрішньої конверсії при розпаді показаний на рис. 2. br/>
Взаємодія електронів з речовиною
Електрони, що рухаються в речовині, взаємодіють з його атомами, внаслідок чого втрачають свою енергію і відхиляються від первісного напрямку, тобто розсіюються. Розсіяння називається пружним, якщо зберігається сума кінетичних енергій взаємодіючих частинок. Всяке інше розсіювання називається непружним. Слід розрізняти взаємодію електронів з атомними електронами і атомними ядрами, хоча обидва види взаємодії завжди відбуваються одночасно.
Взаємодія -частинок з атомними електронами призводить до передачі атомного електрону деякої енергії, наслідком чого є або іонізація, або збудження ато-ма. Обидва види передачі енергії мають приблизно рівну ймовірність і об'єднуються під загальною назвою "Іонізаційні втрати енергії". Теорія іонізаційних втрат електронів була розроблена Бором, а також Бете і Блохом, які отримали формулу для втрати енергії на іонізацію на одиниці шляху
В
(4)
де і Е - швидкість і кінетична енергія падаючого електрона; і е маса спокою і заряд електрона; Z заряд ядра; п - число атомів в 1 см 3 середовища (, де А - атомний номер речовини); - середня енергія збудження атома;В - Член, враховує поляризацію середовища.
Л. Д. Ландау показав, що середні втрати енергії монохроматичними електронами при проходженні шару речовини з атомним номером А і зарядовим числом Z становлять:
(5)
де - щільність речовини, г/см 3 ,В - Товщина шару речовини, см.
Оскільки ставлення Z / A для різних речовин приблизно постійно, то величина ( dE / dx ) у формулі ( 5.5) практично залежить лише від щільності речовини . Дуже слабка залежність від Z проявляється тільки в середній енергії збудження, яка стоїть під знаком логарифма. Отже, пробіг електронів з даною первісної енергією Е в різних речовинах з однаковою щільністю буде приблизно однаковим. Тому за міру товщини речовини, що взаємодіє з електронами, беруть твір лінійної товщини і щільності речовини і висловлюють пробіг в одиницях г/см
