Hauptunterschied - Positronenemission vs. Elektroneneinfang
Positronenemission und Elektroneneinfang sind zwei Arten von Kernprozessen. Obwohl sie zu Veränderungen im Kern führen, finden diese beiden Prozesse auf zwei verschiedene Arten statt. Beide 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 wird neben dem Neutron auch ein Positron (gegenüber einem Elektron) erzeugt. 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?
Die Positronenemission ist eine Art des radioaktiven Zerfalls und ein Subtyp des Beta-Zerfalls und wird auch als Beta-Plus-Zerfall (β + -Zerfall) bezeichnet. Dieser Prozess beinhaltet die Umwandlung eines Protons in ein Neutron innerhalb eines Radionuklidkerns unter Freisetzung eines Positrons und eines Elektronenneutrinos (ν e). Positronenzerfall tritt typischerweise bei großen "protonenreichen" Radionukliden auf, da dieser Prozess die Protonenzahl relativ zur Neutronenzahl verringert. Dies führt auch zu einer Kerntransmutation, bei der ein Atom eines chemischen Elements in ein Element mit einer Ordnungszahl umgewandelt wird, die um eine Einheit niedriger ist.
Was ist Elektroneneinfang?
Das Einfangen von Elektronen (auch bekannt als K-Elektroneneinfang, K-Einfang oder L-Elektroneneinfang, L-Einfang) beinhaltet die Absorption eines inneren Atomelektronens, üblicherweise von seiner K- oder L-Elektronenhülle durch einen protonenreichen Kern eines elektrischen neutrales Atom. In diesem Prozess treten zwei Dinge gleichzeitig auf; Ein Kernproton wandelt sich in ein Neutron um, nachdem es mit einem Elektron reagiert hat, das von einem seiner Orbitale in den Kern fällt, und ein Elektronenneutrino emittiert. Zusätzlich wird viel Energie als Gammastrahlung freigesetzt.
Was ist der Unterschied zwischen Positronenemission und Elektroneneinfang?
Darstellung durch eine Gleichung:
Positronenemission:
Ein Beispiel für eine Positronenemission (β + -Zerfall) ist unten gezeigt.
Anmerkungen:
- Das Nuklid, das zerfällt, befindet sich auf der linken Seite der Gleichung.
- Die Reihenfolge der Nuklide auf der rechten Seite kann in beliebiger Reihenfolge erfolgen.
- Die allgemeine Art der Darstellung einer Positronenemission ist wie oben.
- Die Massenzahl und die Ordnungszahl des Neutrinos sind Null.
- Das Neutrino-Symbol ist der griechische Buchstabe "nu".
Elektroneneinfang:
Ein Beispiel für das Einfangen von Elektronen ist unten gezeigt.
Anmerkungen:
- Das zerfallende Nuklid steht auf der linken Seite der Gleichung.
- Das Elektron muss auch auf der linken Seite geschrieben sein.
- An diesem Prozess ist auch ein Neutrino beteiligt. Es wird aus dem Kern ausgestoßen, wo das Elektron reagiert; deshalb steht es auf der rechten Seite.
- Die allgemeine Art der Darstellung eines Elektroneneinfangs ist wie oben.
Beispiele für Positronenemission und Elektroneneinfang:
Positronenemission:
Elektroneneinfang:
Eigenschaften der Positronenemission und des Elektroneneinfangs:
Positronenemission: Der Positronenzerfall kann als Spiegelbild des Beta-Zerfalls betrachtet werden. Einige andere Besonderheiten sind
- Ein Proton wird durch einen radioaktiven Prozess, der im Kern eines Atoms stattfindet, zu einem Neutron.
- Dieser Prozess führt zur Emission eines Positrons und eines Neutrinos, die in den Weltraum zoomen.
- Dieser Vorgang führt zur Reduzierung der Ordnungszahl um eine Einheit und die Massenzahl bleibt unverändert.
Elektronenaufnahme: Die Elektronenaufnahme erfolgt nicht auf die gleiche Weise wie bei den anderen radioaktiven Zerfällen wie Alpha, Beta oder Position. Beim Elektroneneinfang tritt etwas in den Kern ein, aber bei allen anderen Zerfällen wird etwas aus dem Kern geschossen.
Einige andere wichtige Merkmale umfassen
- Ein Elektron aus dem nächstgelegenen Energieniveau (meistens aus der K-Schale oder der L-Schale) fällt in den Kern, wodurch ein Proton zu einem Neutron wird.
- Ein Neutrino wird vom Kern emittiert.
- Die Ordnungszahl sinkt um eine Einheit und 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 Hochgeschwindigkeitspartikeln 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
