ความแตกต่างที่สำคัญ – การปล่อยโพซิตรอนเทียบกับการจับอิเล็กตรอน
การปล่อยโพซิตรอนและการดักจับอิเล็กตรอนและเป็นกระบวนการทางนิวเคลียร์สองประเภท แม้ว่าจะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในนิวเคลียส แต่กระบวนการทั้งสองนี้เกิดขึ้นในสองวิธีที่แตกต่างกัน กระบวนการกัมมันตภาพรังสีทั้งสองนี้เกิดขึ้นในนิวเคลียสที่ไม่เสถียรซึ่งมีโปรตอนมากเกินไปและมีนิวตรอนน้อยลง เพื่อแก้ปัญหานี้ กระบวนการเหล่านี้ส่งผลให้โปรตอนในนิวเคลียสเปลี่ยนเป็นนิวตรอน แต่ในสองวิธีที่ต่างกัน ในการปล่อยโพซิตรอน โพซิตรอน (ตรงข้ามกับอิเล็กตรอน) จะถูกสร้างขึ้นนอกเหนือจากนิวตรอน ในการดักจับอิเล็กตรอน นิวเคลียสที่ไม่เสถียรจะจับอิเล็กตรอนตัวใดตัวหนึ่งจากออร์บิทัลอันใดอันหนึ่ง จากนั้นจึงสร้างนิวตรอนนี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการปล่อยโพซิตรอนและการดักจับอิเล็กตรอน
การปล่อยโพซิตรอนคืออะไร
การปล่อยโพซิตรอนเป็นประเภทของการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีและประเภทย่อยของการสลายตัวของเบต้าและยังเป็นที่รู้จักกันในนามเบต้าบวกการสลายตัว (β+ การสลายตัว) กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแปลงโปรตอนเป็นนิวตรอนภายในนิวเคลียสเรดิโอนิวไคลด์ในขณะที่ปล่อยโพซิตรอนและอิเล็กตรอนนิวตริโน (ν e) การสลายตัวของโพซิตรอนมักเกิดขึ้นในนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่ 'อุดมด้วยโปรตอน' ขนาดใหญ่ เนื่องจากกระบวนการนี้จะลดจำนวนโปรตอนลงเมื่อเทียบกับจำนวนนิวตรอน นอกจากนี้ยังส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนรูปของนิวเคลียร์ โดยผลิตอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีให้เป็นองค์ประกอบที่มีเลขอะตอมซึ่งต่ำกว่าหนึ่งหน่วย
การจับอิเล็กตรอนคืออะไร
การจับอิเล็กตรอน (หรือที่รู้จักในชื่อ K-electron capture, K-capture หรือ L-electron capture, L-capture) เกี่ยวข้องกับการดูดกลืนอิเล็กตรอนของอะตอมภายใน โดยปกติมาจากเปลือกอิเล็กตรอน K หรือ L โดยโปรตอน- นิวเคลียสที่อุดมไปด้วยอะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้าในกระบวนการนี้ สองสิ่งเกิดขึ้นพร้อมกัน โปรตอนนิวเคลียร์จะเปลี่ยนเป็นนิวตรอนหลังจากทำปฏิกิริยากับอิเล็กตรอนที่ตกลงไปในนิวเคลียสจากออร์บิทัลอันใดอันหนึ่งของมันและการปล่อยนิวตริโนอิเล็กตรอน นอกจากนี้ รังสีแกมมายังปล่อยพลังงานออกมาเป็นจำนวนมาก
การปล่อยโพซิตรอนและการจับอิเล็กตรอนต่างกันอย่างไร
การแทนด้วยสมการ:
การปล่อยโพซิตรอน:
ตัวอย่างการปล่อยโพซิตรอน (β+ การสลายตัว) แสดงอยู่ด้านล่าง
หมายเหตุ:
- นิวไคลด์ที่สลายตัวอยู่ทางซ้ายมือของสมการ
- ลำดับของนิวไคลด์ทางด้านขวาจะเรียงลำดับอย่างไรก็ได้
- วิธีทั่วไปในการแสดงการปล่อยโพซิตรอนเป็นดังข้างบนนี้
- เลขมวลและเลขอะตอมของนิวตริโนเป็นศูนย์
- สัญลักษณ์นิวทริโนคือตัวอักษรกรีก “nu.”
การจับอิเล็กตรอน:
ตัวอย่างการจับอิเล็กตรอนดังแสดงด้านล่าง
หมายเหตุ:
- นิวไคลด์ที่สลายตัวถูกเขียนไว้ทางด้านซ้ายมือของสมการ
- อิเล็กตรอนจะต้องเขียนทางด้านซ้ายมือ
- นิวตริโนก็มีส่วนร่วมในกระบวนการนี้เช่นกัน มันถูกขับออกจากนิวเคลียสที่อิเล็กตรอนทำปฏิกิริยา ดังนั้นมันจึงเขียนไว้ทางด้านขวามือ
- วิธีทั่วไปในการแทนการดักจับอิเล็กตรอนเหมือนข้างบน
ตัวอย่างการปล่อยโพซิตรอนและการจับอิเล็กตรอน:
การปล่อยโพซิตรอน:
การจับอิเล็กตรอน:
ลักษณะของการปล่อยโพซิตรอนและการจับอิเล็กตรอน:
การปล่อยโพซิตรอน: การสลายตัวของโพซิตรอนถือได้ว่าเป็นภาพสะท้อนของการสลายเบต้า คุณสมบัติพิเศษอื่นๆ ได้แก่
- โปรตอนกลายเป็นนิวตรอนอันเป็นผลมาจากกระบวนการกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นภายในนิวเคลียสของอะตอม
- กระบวนการนี้ส่งผลให้เกิดการปล่อยโพซิตรอนและนิวตริโนที่ซูมออกสู่อวกาศ
- กระบวนการนี้นำไปสู่การลดเลขอะตอมลงหนึ่งหน่วย และจำนวนมวลยังคงไม่เปลี่ยนแปลง
การจับอิเล็กตรอน: การดักจับอิเล็กตรอนไม่ได้เกิดขึ้นในลักษณะเดียวกับการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีอื่นๆ เช่น อัลฟา เบต้า หรือตำแหน่ง ในการดักจับอิเล็กตรอน มีบางสิ่งเข้าสู่นิวเคลียส แต่การสลายตัวอื่นๆ ทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการยิงบางสิ่งออกจากนิวเคลียส
คุณสมบัติที่สำคัญอื่นๆ เช่น
- อิเล็กตรอนจากระดับพลังงานที่ใกล้ที่สุด (ส่วนใหญ่มาจากเปลือก K หรือเปลือก L) ตกลงไปในนิวเคลียส และทำให้โปรตอนกลายเป็นนิวตรอน
- นิวตริโนถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียส
- เลขอะตอมลดลงหนึ่งหน่วย และเลขมวลยังคงไม่เปลี่ยนแปลง
คำจำกัดความ:
การเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์:
วิธีการประดิษฐ์กัมมันตภาพรังสีในการเปลี่ยนธาตุ/ไอโซโทปหนึ่งธาตุให้เป็นธาตุ/ไอโซโทปอื่น อะตอมที่เสถียรสามารถเปลี่ยนเป็นอะตอมกัมมันตภาพรังสีได้โดยการทิ้งระเบิดด้วยอนุภาคความเร็วสูง
นิวไคลด์:
อะตอมหรือนิวเคลียสประเภทหนึ่งที่มีลักษณะเฉพาะด้วยจำนวนโปรตอนและนิวตรอนเฉพาะ
นิวตริโน:
นิวตริโนเป็นอนุภาคย่อยที่ไม่มีประจุไฟฟ้า