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β壊変のQ値

β壊変の場合、放出されるエネルギーは、α壊変の場合と同じように
親核と娘核の質量差で決まる。

Q値 = Mc2 - Mc2

β壊変後は、娘核・電子・ニュートリノに分かれるので
エネルギーが運動量保存則を満たすように分配される。

このため、電子の持つエネルギーは連続スペクトルを示す。


β-壊変で放出される電子の最大エネルギーについて考える。

β-壊変で原子番号が1増えるので
壊変後の中性原子の電子数は、壊変前の中性原子より1個多い。

もし、β-壊変で放出される電子が軌道に捕まると仮定したら
壊変の際、原子から放出されるのは質量を持たないニュートリノだけである。

よって、壊変に伴って放出されるエネルギーは壊変前後の中性原子の質量差で決まる。

β-壊変のβ線の最大エネルギー Emax = Mc2 - Mc2

で表される。



一方、β+壊変では壊変後の中性原子の軌道電子は1個少なく
さらに陽電子が1個放出されるので
電子2個の質量が外へ放出される。

β+壊変のβ線の最大エネルギー Emax = Mc2 - Mc2 - 2Mec2

で表される。

よって、β+壊変は壊変前後の中性原子の質量差が電子質量の2倍以上でないと起こらない。
(エネルギーに換算すると1.022 MeV)



軌道電子捕獲の場合は、ニュートリノだけが放出されるので
親核の質量が娘核の質量より大きければ起こり

軌道電子捕獲のQ値 = Mc2 - Mc2

で表される。
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.17 2011 試験:覚え書き comment0 trackback0

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Author:emi
日々、コンピューターとにらめっこしていた2010。
公の仕事に就くことを目指して教科書とにらめっこ2011,spring。
はたして2012は・・・

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