Přeměna beta plus

Přeměna beta plus (β+), též nazývaná vyzáření/emise pozitronu je druh radioaktivní přeměny, při které proton v atomovém jádru vyzáří pozitron a elektronové neutrino, přičemž se změní na neutron. Protonové číslo nuklidu se tak sníží o 1 a nukleonové číslo se nezmění. Tato přeměna je způsobena slabou jadernou interakcí.

Příkladem přeměny β+ je přeměna hořčíku-23 na sodík-23:

 23
12 Mg →  23
11 Na + e+ + νe

Jelikož taková přeměna snižuje protonové číslo nuklidu, objevuje se většinou u radionuklidů s velkým přebytkem protonů. Změna protonového čísla také znamená přeměnu na jiný chemický prvek.

Přeměna beta plus by neměla být zaměňována s přeměnou beta minus, kdy dochází k vyzáření elektronu a přeměně neutronu na proton, čímž protonové číslo vzroste o 1.

Objev přeměny

V roce 1934 prováděli Frédéric a Irène Joliot-Curie bombardování hliníku alfa částicemi za dosažení reakce  4
2 He +  27
13 Al →  30
15 P +  1
0 n, a zpozorovali, že produkt reakce  30
15 P vyzařuje pozitrony shodné s těmi, které našel roku 1932 Carl David Anderson v kosmickém záření[1], což byl první popsaný případ beta plus přeměny. Jev pojmenovali „umělá“ radioaktivita. Za objev umělé radioaktivity získali Nobelovu cenu.

β+ radioaktivní izotopy

Izotopy, u kterých probíhá tato přeměna a vyzařují tedy pozitrony, jsou například draslík-40, dusík-13, sodík-22, hliník-26 a jod-121. Příklad přeměny:

 22
11 Na →  22
10 Ne + e+ + νe

Zachování energie

Když je z původního jádra vyzářen pozitron, vzniklý (Z−1) atom se musí zbavit jednoho elektronu v obalu, aby atom zůstal neutrální. To znamená, že atom ztratí hmotnost dvou elektronů (jednoho od elektronu a jednoho od pozitronu) a přeměna beta plus je energeticky možná pouze tehdy, když je hmotnost vzniklého atomu alespoň o dvě hmotnosti elektronu (1,02 MeV) menší oproti původnímu atomu. Izotopy, u kterých při přeměně protonu na neutron jejich hmotnost vzroste nebo klesne o méně než 2me, se nemohou přeměňovat tímto způsobem.

Využití

β+ radioaktivní izotopy, například 11C, 13N, 15O a 18F, se používají v pozitronové emisní tomografii.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Positron emission na anglické Wikipedii.

  1. I. Curie and F. Joliot, C. R. Acad. Sci. 198, 254 (1934)
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.