Hauptunterschied – Positronenemission vs. Elektroneneinfang
Positronenemission und Elektroneneinfang sind zwei Arten von Kernprozessen. Obwohl sie zu Veränderungen im Kern führen, laufen diese beiden Prozesse auf zwei verschiedene Arten ab. Diese beiden radioaktiven Prozesse finden in instabilen Kernen statt, in denen zu viele Protonen und weniger Neutronen vorhanden sind. Um dieses Problem zu lösen, führen diese Prozesse dazu, dass ein Proton im Kern in ein Neutron umgewandelt wird; aber auf zwei verschiedene Arten. Bei der Positronenemission entsteht neben dem Neutron auch ein Positron (Gegenteil eines Elektrons). Beim Elektroneneinfang fängt der instabile Kern eines der Elektronen aus einem seiner Orbitale ein und erzeugt dann ein Neutron. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Positronenemission und Elektroneneinfang.
Was ist Positronenemission?
Positronenemission ist eine Art radioaktiver Zerfall und eine Unterart des Beta-Zerfalls und wird auch als Beta-Plus-Zerfall (β+-Zerfall) bezeichnet. Dieser Prozess beinh altet die Umwandlung eines Protons in ein Neutron innerhalb eines Radionuklidkerns unter Freisetzung eines Positrons und eines Elektron-Neutrinos (ν e). Positronenzerfall tritt typischerweise in großen „protonenreichen“Radionukliden auf, da dieser Prozess die Protonenzahl relativ zur Neutronenzahl verringert. Dabei kommt es auch zu einer Kernumwandlung, bei der ein Atom eines chemischen Elements in ein Element mit einer um eine Einheit niedrigeren Ordnungszahl umgewandelt wird.
Was ist Elektroneneinfang?
Elektroneneinfang (auch bekannt als K-Elektroneneinfang, K-Einfang oder L-Elektroneneinfang, L-Einfang) beinh altet die Absorption eines inneren Atomelektrons, normalerweise aus seiner K- oder L-Elektronenhülle durch ein Proton- reicher Kern eines elektrisch neutralen Atoms. Bei diesem Vorgang geschehen zwei Dinge gleichzeitig; Ein Kernproton verwandelt sich in ein Neutron, nachdem es mit einem Elektron reagiert hat, das aus einem seiner Orbitale in den Kern fällt, und ein Elektron-Neutrino emittiert. Außerdem wird viel Energie als Gammastrahlen freigesetzt.
Was ist der Unterschied zwischen Positronenemission und Elektroneneinfang?
Darstellung durch eine Gleichung:
Positronenemission:
Ein Beispiel einer Positronenemission (β+ Zerfall) ist unten gezeigt.
Notizen:
- Das Nuklid, das zerfällt, ist das auf der linken Seite der Gleichung.
- Die Reihenfolge der Nuklide auf der rechten Seite kann beliebig sein.
- Die allgemeine Darstellung einer Positronenemission ist wie oben.
- Massenzahl und Ordnungszahl des Neutrinos sind Null.
- Das Neutrino-Symbol ist der griechische Buchstabe „nu.“
Elektroneneinfang:
Ein Beispiel für Elektroneneinfang ist unten gezeigt.
Notizen:
- Das zerfallende Nuklid steht auf der linken Seite der Gleichung.
- Das Elektron muss auch auf der linken Seite stehen.
- An diesem Prozess ist auch ein Neutrino beteiligt. Es wird aus dem Kern herausgeschleudert, wo das Elektron reagiert; daher steht es auf der rechten Seite.
- Die allgemeine Darstellung eines Elektroneneinfangs ist wie oben.
Beispiele für Positronenemission und Elektroneneinfang:
Positronenemission:
Elektroneneinfang:
Eigenschaften von Positronenemission und Elektroneneinfang:
Positronenemission: Der Positronenzerfall kann als Spiegelbild des Betazerfalls betrachtet werden. Einige andere Sonderfunktionen sind
- Ein Proton wird zu einem Neutron als Ergebnis eines radioaktiven Prozesses, der im Kern eines Atoms stattfindet.
- Dieser Prozess führt zur Emission eines Positrons und eines Neutrinos, die in den Weltraum sausen.
- Bei diesem Vorgang verringert sich die Ordnungszahl um eine Einheit, die Massenzahl bleibt unverändert.
Elektroneneinfang: Der Elektroneneinfang erfolgt nicht auf die gleiche Weise wie die anderen radioaktiven Zerfälle wie Alpha, Beta oder Position. Beim Elektroneneinfang dringt etwas in den Kern ein, aber bei allen anderen Zerfällen wird etwas aus dem Kern geschossen.
Einige andere wichtige Merkmale sind
- Ein Elektron vom nächstliegenden Energieniveau (meist aus der K-Schale oder L-Schale) fällt in den Kern, wodurch aus einem Proton ein Neutron wird.
- Ein Neutrino wird vom Kern emittiert.
- Die Ordnungszahl sinkt um eine Einheit, die Massenzahl bleibt unverändert.
Definitionen:
Kerntransmutation:
Eine künstliche radioaktive Methode zur Umwandlung eines Elements/Isotops in ein anderes Element/Isotop. Stabile Atome können durch Beschuss mit Hochgeschwindigkeitsteilchen in radioaktive Atome umgewandelt werden.
Nuklid:
eine bestimmte Art von Atom oder Kern, die durch eine bestimmte Anzahl von Protonen und Neutronen gekennzeichnet ist.
Neutrino:
Ein Neutrino ist ein subatomares Teilchen ohne elektrische Ladung
