Differenza chiave: emissione di positroni vs cattura di elettroni
Emissione di positroni e cattura di elettroni e sono due tipi di processi nucleari. Sebbene comportino cambiamenti nel nucleo, questi due processi avvengono in due modi diversi. Entrambi questi processi radioattivi si verificano in nuclei instabili dove ci sono troppi protoni e meno neutroni. Per risolvere questo problema, questi processi portano a trasformare un protone nel nucleo in un neutrone; ma in due modi diversi. Nell'emissione di positroni, oltre al neutrone viene creato anche un positrone (opposto di un elettrone). Nella cattura di elettroni, il nucleo instabile cattura uno degli elettroni da uno dei suoi orbitali e quindi produce un neutrone. Questa è la differenza fondamentale tra l'emissione di positroni e la cattura di elettroni.
Cos'è l'emissione di positroni?
L'emissione di positroni è un tipo di decadimento radioattivo e un sottotipo di decadimento beta ed è anche noto come decadimento beta più (decadimento β +). Questo processo comporta la conversione di un protone in un neutrone all'interno di un nucleo di radionuclide mentre si rilascia un positrone e un neutrino elettronico (ν e). Il decadimento del positrone si verifica tipicamente in grandi radionuclidi "ricchi di protoni", perché questo processo riduce il numero di protoni rispetto al numero di neutroni. Ciò si traduce anche nella trasmutazione nucleare, producendo un atomo di un elemento chimico in un elemento con un numero atomico inferiore di un'unità.
Cos'è la cattura di elettroni?
La cattura di elettroni (nota anche come cattura di elettroni K, cattura K o cattura di elettroni L, cattura L) implica l'assorbimento di un elettrone atomico interno, solitamente dal suo guscio elettronico K o L da parte di un nucleo ricco di protoni di un elettrone atomo neutro. In questo processo, due cose si verificano contemporaneamente; un protone nucleare si trasforma in un neutrone dopo aver reagito con un elettrone che cade nel nucleo da uno dei suoi orbitali e l'emissione di un neutrino elettronico. Inoltre, molta energia viene rilasciata sotto forma di raggi gamma.
Qual è la differenza tra emissione di positroni e cattura di elettroni?
Rappresentazione mediante un'equazione:
Emissione di positroni:
Di seguito è mostrato un esempio di emissione di positroni (β + decadimento).
Appunti:
- Il nuclide che decade è quello sul lato sinistro dell'equazione.
- L'ordine dei nuclidi sul lato destro può essere in qualsiasi ordine.
- Il modo generale di rappresentare un'emissione di positroni è come sopra.
- Il numero di massa e il numero atomico del neutrino sono zero.
- Il simbolo del neutrino è la lettera greca "nu".
Cattura di elettroni:
Di seguito è mostrato un esempio di cattura di elettroni.
Appunti:
- Il nuclide che decade è scritto sul lato sinistro dell'equazione.
- Anche l'elettrone deve essere scritto sul lato sinistro.
- Anche un neutrino è coinvolto in questo processo. Viene espulso dal nucleo dove reagisce l'elettrone; quindi è scritto sul lato destro.
- Il modo generale di rappresentare una cattura di elettroni è come sopra.
Esempi di emissione di positroni e cattura di elettroni:
Emissione di positroni:
Cattura di elettroni:
Caratteristiche dell'emissione di positroni e della cattura di elettroni:
Emissione di positroni: il decadimento del positrone può essere considerato come l'immagine speculare del decadimento beta. Alcune altre caratteristiche speciali includono
- Un protone diventa un neutrone come risultato di un processo radioattivo che si verifica all'interno del nucleo di un atomo.
- Questo processo ha come risultato l'emissione di un positrone e di un neutrino che si allontanano nello spazio.
- Questo processo porta alla riduzione del numero atomico di un'unità e il numero di massa rimane invariato.
Cattura di elettroni: la cattura di elettroni non si verifica allo stesso modo degli altri decadimenti radioattivi come alfa, beta o posizione. Nella cattura di elettroni, qualcosa entra nel nucleo, ma tutti gli altri decadimenti comportano la ripresa di qualcosa dal nucleo.
Alcune altre caratteristiche significative includono
- Un elettrone dal livello di energia più vicino (principalmente dal K-shell o L-shell) cade nel nucleo e questo fa sì che un protone diventi un neutrone.
- Un neutrino viene emesso dal nucleo.
- Il numero atomico diminuisce di un'unità e il numero di massa rimane invariato.
Definizioni:
Trasmutazione nucleare:
Un metodo radioattivo artificiale per trasformare un elemento / isotopo in un altro elemento / isotopo. Gli atomi stabili possono essere trasformati in atomi radioattivi bombardandoli con particelle ad alta velocità.
Nuclide:
un tipo distinto di atomo o nucleo caratterizzato da un numero specifico di protoni e neutroni.
Neutrino:
Un neutrino è una particella subatomica senza carica elettrica
