BetaMinusZerfall

Betaminuszerfall, auch Beta-Minus-Zerfall, ist eine Form des radioaktiven Zerfalls, bei dem ein Kern ein Neutron in ein Proton umwandelt. Dabei wird ein Elektron (das Beta-Teilchen) sowie ein Elektronen-Antineutrino emittiert. Die Massenzahl bleibt unverändert, die Ordnungszahl erhöht sich um eins. Der Prozess erfolgt durch die schwache Wechselwirkung und wird durch den Austausch eines W−-Bosons vermittelt.

Der Zerfall tritt nur auf, wenn der energetische Q-Wert positiv ist, d. h. der Massenunterschied zwischen Elternkern und Tochterkern reicht aus, um das Elektron und das Antineutrino zu erzeugen. Der Q-Wert lässt sich aus den atomaren Massen bestimmen: Q = [M(A,Z) − M(A,Z+1)] c^2. Die emittierte Elektronenenergie weist ein kontinuierliches Spektrum auf, da die verbleibende Energie auf das Elektron und das Antineutrino verteilt wird. Oft ist die Tochterkern gleichzeitig in einem angeregten Zustand und gibt nach der Zerfallsphase Gammastrahlung ab.

Typische Beispiele sind 14C → 14N + e− + anti-νe (ausgeler Radiokarbon), sowie verschiedene Zerfälle von 40K und 60Co, bei denen der Kern durch Beta−-Zerfall zu einem stabileren Zing führt. Die Halbwertszeiten reichen von Bruchteilen einer Sekunde bis zu billions Jahren, je nach Kern und erlaubten oder verbotenen Übergängen.

Betaminuszerfall unterscheidet sich von Betaplus-Zerfall (Positronen) und Elektroneneinfang. Er spielt eine zentrale Rolle in der Kernphysik, Radiometrie und Geowissenschaften, etwa in der radiometrischen Datierung und in nuklearen Anwendungen.