Ajụjụ Ihe Nlereanya Na-ekwu Maka Mmebi Beta (β)
Redioactive reduce bụ usoro nke nucleus atọm na-adịghị agbanwe agbanwe si ewepụta ihe ndị ahụ iji nweta ọnọdụ kwụsiri ike karị. N'isiokwu a, anyị ga-elekwasị anya na ire ere beta (β), ụdị ire ere redioaktivu. Isi ihe mgbaru ọsọ anyị bụ ịghọta ire ere beta site na ihe atụ na ngwọta ha. Ka anyị malite site n'ịmụta ihe ndị bụ isi nke ire ere beta tupu anyị abanye n'ime ihe atụ.
Isi ihe ndị bụ isi nke mmebi Beta
Mbibi Beta gụnyere mgbanwe nke ụfọdụ nuclei atọm site na iwepụta ihe ndị dị na beta. E nwere ụdị mbibi beta abụọ:
1. Mbibi Beta-minus (β-): N'ime ire ere a, neutron dị na nucleus na-agbanwe ghọọ proton, elektrọn (nke a maara dị ka ihe beta), na elektrọn antineutrino. Usoro mmeghachi omume bụ:
\[
n \rightarrow p + e^- + \bar{\nu}_e
\]
N'ebe a, \(n \) bụ neutron, \(p \) bụ proton, \(e^- \) bụ elektrọn (beta), na \( \bar{\nu}_e \) bụ elektrọn antineutrino.
2. Mmebi nke Beta-plus (β+): Nke a na-eme mgbe proton dị na nucleus gbanwere ghọọ neutron, positron (antielektron), na electron neutrino. Usoro nhazi ahụ bụ:
\[
p \nriaka n + e^+ + \nu_e
\]
Ebe \(e^+ \) bụ positron na \(\nu_e \) bụ elektrọn neutrino.
Ihe atụ nke 1: Mbibi nke Beta-wepu
Ajụjụ:
Nukliọs carbon-14 (\( ^{14}_{6}\text{C} \)) na-emebi emebi beta-minus. Chọpụta ihe ndị sitere na ire ere a ma dee nha nha nuklia.
Azịza:
Nke mbụ, anyị na-achọpụta na carbon-14 (\( ^{14}_{6}\text{C} \)) nwere ọnụọgụ atọm nke 6 na ọnụọgụ oke nke 14. Na mmebi beta-minus, otu n'ime neutrons dị na nucleus na-agbanwe ghọọ proton. Nke a pụtara na ọnụọgụ atọm nke nucleus na-abawanye site na otu unit, ebe ọnụọgụ oke ahụ ka dị otu.
Nke a bụ usoro mbelata beta-minus maka carbon-14:
\[
^{14}_{6}\text{C} \rightarrow ^{14}_{7}\text{N} + e^- + \bar{\nu}_e
\]
Ebe:
– Ihe si na ire ere ahụ pụta bụ nitrogen-14 (\( ^{14}_{7}\text{N} \)).
– Electron (\( e^- \)) bụ mkpụrụ ndụ beta a na-ewepụta.
– \( \bar{\nu}_e \) bụ elektrọn antineutrino nke a na-ewepụtakwa.
Ihe atụ nke abụọ: Mbibi nke Beta-plus
Ajụjụ:
Nukliọs fluorine-18 (\( ^{18}_{9}\text{F} \)) na-emebi beta-plus. Chọpụta ihe ndị sitere na ire ere a ma dee nha nha nuklia.
Azịza:
Fluorine-18 (\( ^{18}_{9}\text{F} \)) nwere ọnụọgụ atọm nke 9 na ọnụọgụ oke nke 18. Na mmebi beta-plus, proton dị na nucleus na-agbanwe ghọọ neutron nke na-ebelata ọnụọgụ atọm site na otu, mana ọnụọgụ oke ahụ ka dị otu.
Nke a bụ usoro mbelata beta-plus maka fluorine-18:
\[
^{18}_{9}\text{F} \rightarrow ^{18}_{8}\text{O} + e^+ + \nu_e
\]
Ebe:
– Ihe si na ire ere ahụ pụta bụ oxygen-18 (\( ^{18}_{8}\text{O} \)).
– Positron (\( e^+ \)) bụ ihe dị na beta nke a na-ewepụta.
– \( \nu_e \) bụ elektrọn neutrino nke a na-ewepụtakwa.
Ajụjụ Ihe atụ nke 3: Ike ire ere
Ajụjụ:
Gbakọọ ike a na-ewepụta n'oge ire ere beta-minus ma ọ bụrụ na isotope strontium-90 (\( ^{90}_{38}\text{Sr} \)) ere ka ọ bụrụ yttrium-90 (\( ^{90}_{39}\text{Y} \)). Oke strontium-90 bụ 89,907738 u, oke yttrium-90 bụkwa 89,907152 u. Oke nke elektrọn bụ 0,000548 u.
Azịza:
Enwere ike ịgbakọ ike ewepụtara n'oge ire ere beta site na ọdịiche dị n'etiti ngwaahịa na ihe ndị na-emeghachi omume, wee gbanwee ya ka ọ bụrụ ike site na iji usoro Einstein \( E=mc^2 \).
Mgbanwe dị na oke (\( \Delta m \)) bụ ihe dị iche n'etiti oke mbụ na oke ikpeazụ, gụnyere oke nke elektrọn a na-ewepụta:
\[
\Delta m = (\text{mass } ^{90}_{38}\text{Sr}) – (\text{mass } ^{90}_{39}\text{Y} + \text{electron mass})
\]
Ndochi uru:
\[
\Delta m = 89,907738 \, \text{u} – (89,907152 \, \text{u} + 0,000548 \, \text{u})
\]
\[
\Delta m = 0,000038 \, \ederede{u}
\]
Ịgbanwe mgbanwe oke ka ọ bụrụ ike (1 u = 931.5 MeV/c²):
\[
E = \Delta m \times 931.5 \, \text{MeV/c}^2
\]
\[
E = 0,000038 \, \ederede{u} \oge 931.5 \, \ederede{MeV}
\]
\[
E \ihe dịka 0,03537 \, \ederede{MeV}
\]
Ike a na-ewepụta n'oge ire ere bụ ihe dịka 0,03537 MeV.
Mmechi
Mbibi Beta bụ ihe na-adọrọ mmasị nke na-enyere anyị aka ịghọta mgbanwe dị nro nke nwere ike ime n'ime nuclei atọm. Site n'ịmụ banyere ire ere beta-minus na beta-plus, anyị nwere ike ịchọpụta otu ihe si agbanwe ghọọ ihe ndị ọzọ ma gbakọọ ike ewepụtara n'oge usoro ahụ. Site na nsogbu ihe atụ a, anyị na-enweta nghọta miri emi banyere ike dị na ire ere redioaktivu na mkpa nke echiche ndị bụ isi na fiziki nuklia.
