betapartikeln

Betapartikeln är en elektron eller en positron som frigörs vid β-sönderfall i atomkärnor. Det finns två huvudsakliga typer av betasönderfall: β-minus, där neutron omvandlas till proton med utsläpp av en elektron och en antineutrino, och β-plus, där proton omvandlas till neutron med utsläpp av en positron och en neutrino. Energin som partikelns rörelse når delas mellan partikel och neutrino och spektrumet är kontinuerligt.

Betapartiklar kännetecknas av relativt långa medellängder i vakuum och av joniserande aktivitet när de passerar genom materia. Elektroner (β−) har räckvidder som sträcker sig från millimeter till flera centimeter i tät materia beroende på energi; positroner (β+) uppvisar liknande beteende men kan också producera högenergetiska gammafotoner när positronen möter en elektron och annihileras. Skydd mot betastrålning uppnås vanligtvis med tjocka plaster eller lättmetaller; högre energier kräver tjockare skärm och hänsyn till eventuella gammastrålar från annihilation vid β+-sönderfall.

Detektion och mätning av betastrålning görs med instrument som Geiger–Müller-rör, scintillationsdetektorer och halvledardetektorer. Betastrålning används i radiokemi och medicinska tillämpningar och studeras genom att analysera betaspektrumet och intensiteten, ofta med hänsyn till bakgrund och breddningar.

Användningar inkluderar medicinska isotoper för tumörbehandling och diagnostik (t.ex. strontium-90 och yttrium-90), radiotracerkning och vissa industriella mätningar. Kol-14 och andra betaemitter används också inom arkeologisk datering. Betastrålning följs av säkerhetsföreskrifter för att undvika oavsiktlig inandning eller ingestion av radioaktivt material.

Historiskt var upptäckten av betastrålning kopplad till arbeten av Becquerel och senare studier som bidrog till utvecklingen av neutrottheorin och Fermi’s beta-sökande teori. Pauli föreslog neutrinet för att förklara energibalansen i betaförfall.