Электронны захоп

З пляцоўкі Вікіпедыя
Jump to navigation Jump to search
Ядзерная фізіка
CNO Cycle-ru.svg
Атамнае ядро · Радыеактыўны распад · Ядзерная рэакцыя · Тэрмаядзерная рэакцыя
Гл. таксама «Фізічны партал»

Электро́нны захоп, e-захоп — адзін з відаў бэта-распаду атамных ядзер. Пры электронным захопе адзін з пратонаў ядра захоплівае арбітальны электрон і ператвараецца ў нейтрон, выпускаючы электроннае нейтрына. Зарад ядра пры гэтым змяняецца на адзінку. Масавы лік ядра, як і ва ўсіх іншых відах бэта-распаду, не змяняецца. Гэты працэс характерны для багатых пратонамі ядзер. Калі энергетычная розніца між бацькоўскім і даччыным атамам (даступная энергія бэта-распаду) больш за 1,022 МэВ (падвоеную масу электрона), электронны захоп заўжды канкурыруе з іншым тыпам бэта-распаду, пазітронным распадам. Напрыклад, рубідый-83 ператвараецца ў крыптон-83 толькі праз электронны захоп (даступная энергія каля 0,9 МэВ), тады як натрый-22 распадаецца ў неон-22 як праз электронны захоп, так і пазітронны распад (даступная энергія каля 2,8 МэВ).

Паколькі лік пратонаў у ядры (то-бок зарад ядра) пры электронным захопе памяншаецца, гэты працэс ператварае ядро аднаго хімічнага элемента ў ядро іншага элемента, размешчанага бліжэй к пачатку табліцы Мендзялеева.

Агульная формула электроннага захопу:

Прыклады:

Працэсы ў электроннай абалонцы[правіць | правіць зыходнік]

Як правіла, электрон[1] захопліваецца ядром з бліжэйшых к яму электронных абалонак (у парадку K, L, M, N, …), прычым пры іншых роўных умовах імавернасць захопу s-электрона найбольшая. Гэта абумоўлена тым, што шчыльнасць хвалевай функцыі арбітальнага электрона ў ядры найбольшая для нізкаразмешчаных электронных абалонак, прычым для s-электронаў (з нулявым арбітальным момантам l=0) шчыльнасць мае максімум пры r=0, а для p-, d-, f-… электронаў (l=1, 2, 3, …) шчыльнасць у ядры нулявая. Акрамя таго, шчыльнасць пратонаў у ядры павялічваецца з ростам зараду ядра, таму электронны захоп больш імаверны для цяжкіх ядзер. У выпадку захопу электрона з K-абалонкі працэс называецца К-захопам, з L-абалонкі — L-захопам і т. д.

Атам[2] пры электронным захопе пераходзіць ва ўзбуджаны стан з унутранай абалонкай без электрона (ці, як кажуць, з «дзіркай», вакансіяй на ўнутранай абалонцы). Зняцце ўзбуджэння атамнай абалонкі адбываецца шляхам перахода на ніжні ўзровень электрона з адной з верхніх абалонак, прычым утвораную на больш высокай абалонцы вакансію можа запоўніць электрон з яшчэ больш высокай абалонкі і т. д. Энергія, якая выдзяляецца пры гэтым, выносіцца адным ці некалькімі фатонамі рэнтгенаўскага выпраменьвання і/ці адным ці некалькімі Ажэ-электронамі. Калі электронны захоп[3] адбываецца ў атаме, якім знаходзіцца ў вакууме ці разрэджаным газе, атам, які распаўся, утварае, як правіла, многазарадны дадатны іон з прычыны страты Ажэ-электронаў; імавернасць захавання атамам нейтральнасці парадку працэнта і менш.

Зноскі

  1. Electron Capture Thomas Jefferson National Accelerator
  2. ЭЛЕКТРОННЫ ЗАХОП // Фізічны энцыклапедычны слоўнік. — М.: Савецкая энцыклапедыя. Галоўны рэдактар А. М. Прохоров. 1983.
  3. 2.2.3 Электронны захоп Бекман