Decadimento beta

In questo processo un nucleo emette un elettrone o un positrone e si trasforma in un nuovo elemento. Viene anche emessa una particella di massa a riposo nulla (antineutrino o neutrino).

Esistono tre forme di decadimento beta:

• emissione

• emissione

• cattura elettronica:

dove:

• elettrone;
• positrone;
• :antineutrino;
• :neutrino.

Poiché l’energia liberata in questo processo viene distribuita oltre che al nucleo residuo anche all'elettrone (o al positrone) e al neutrino (o all'antineutrino ), la radiazione beta ha energia variabile con continuità fino a un valore massimo caratteristico del decadimento specifico (spettro continuo). Gli elettroni (o i positroni) vengono espulsi dai nuclei ad una velocità di circa 200.000 km/sec. È l’emissione caratteristica di tutti i nuclei instabili che si trovano al disopra della fascia di stabilità per eccesso di neutroni, il nuclide risultante dal decadimento è un isotopo dell’elemento con numero atomico superiore (od inferiore) di una unità ma con lo stesso numero di massa (è infatti detto decadimento isobarico).

Le radiazioni beta sono più penetranti di quelle alfa, ma possono essere completamente bloccate da piccoli spessori di materiali ad alta densità.

Utile è anche sottolineare che mentre il decadimento α interessa soprattutto gli isotopi naturali, quello β e la cattura elettronica sono invece caratteristici dei nuclei instabili artificiali, il primo per quelli di basso peso atomico, il secondo per quelli di alto. Il decadimento beta meno coinvolge per esempio  , isotopo radioattivo del piombo con rapporto neutroni/protoni 128/82=1,56 e cioè troppo alto. L’emissione  fa calare il rapporto a 127/83=1,53: il nuclide si trasforma in .

A differenza di quanto avveniva per il decadimento α, non sembra esserci relazione tra energia di emissione β e sua probabilità di decadimento.

AA