Elektronfestnahme

Elektronfestnahme ist ein Prozess, in dem ein protonenreicher nuclide ein inneres Atomelektron (das Ändern eines Kernprotons zu einem Neutron) absorbiert und gleichzeitig ein Neutrino ausstrahlt. Verschiedene Foton-Emissionen folgen, um der Energie des Atoms zu erlauben, zum Boden-Staat des neuen nuclide zu fallen.

Elektronfestnahme ist die primäre Zerfall-Weise für Isotope mit einem Verhältnisüberfluss von Protonen im Kern, aber mit dem ungenügenden Energieunterschied zwischen dem Isotop und seiner zukünftigen Tochter (mit einer weniger positiver Anklage) für den nuclide, um durch das Ausstrahlen eines Positrons zu verfallen. Elektronfestnahme besteht auch als eine lebensfähige Zerfall-Weise für radioaktive Isotope mit der genügend Energie, durch die Positron-Emission zu verfallen, wo es sich mit der Positron-Emission bewirbt. Es wird manchmal umgekehrten Beta-Zerfall genannt, obwohl sich dieser Begriff auch auf die Festnahme eines Neutrinos durch einen ähnlichen Prozess beziehen kann.

Wenn der Energieunterschied zwischen dem Elternteilatom und dem Tochter-Atom weniger als 1.022 MeV ist, wird Positron-Emission verboten, weil nicht genug Zerfall-Energie verfügbar ist, um es zu erlauben, und so Elektronfestnahme die alleinige Zerfall-Weise ist. Zum Beispiel wird Rubidium 83 (37 Protone, 46 Neutronen) zum Krypton 83 (36 Protone, 47 Neutronen) allein durch die Elektronfestnahme (der Energieunterschied verfallen, oder Energie verfallen, ist ungefähr 0.9 MeV).

Bemerken Sie, dass ein freies Proton zu einem freien Neutron durch diesen Prozess nicht normalerweise geändert werden kann: Das Proton und Neutron müssen ein Teil eines größeren Kerns sein. Im Prozess der Elektronfestnahme, einem der Augenhöhlenelektronen, gewöhnlich vom K oder der L Elektronschale (K-Elektronfestnahme, auch K-Festnahme, oder L-Elektronfestnahme, L-Festnahme), wird durch ein Proton im Kern gewonnen, ein Neutron und ein Elektronneutrino bildend.

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Da das Proton zu einem Neutron in der Elektronfestnahme, der Zahl von Neutronzunahmen um 1, der Zahl von Protonenabnahmen um 1 geändert wird, und die Atommassenzahl unverändert bleibt. Durch das Ändern der Zahl von Protonen gestaltet Elektronfestnahme den nuclide in ein neues Element um. Das Atom, obwohl noch neutral verantwortlich, jetzt in einem energisch aufgeregten Staat mit der inneren Schale besteht, die ein Elektron verpasst. Während es zum Boden-Staat durchqueren wird, wird das Atom ein Röntgenstrahl-Foton (ein Typ der elektromagnetischen Radiation) und/oder Erdbohrer-Elektronen oder beide ausstrahlen. Häufig besteht der Kern in einem aufgeregten Staat ebenso, und strahlt einen Gammastrahl aus, um die Boden-Zustandenergie des neuen gerade gebildeten nuclide zu erreichen.

Geschichte

Die Theorie der Elektronfestnahme wurde zuerst von Gian-Carlo Wick in einer 1934-Zeitung besprochen, und dann von Hideki Yukawa und anderen entwickelt. K-Elektronfestnahme wurde zuerst von Luis Alvarez, im Vanadium 48 beobachtet. Er hat es in einer 1937-Zeitung in der Physischen Rezension gemeldet. Alvarez hat fortgesetzt, Elektronfestnahme in Gallium 67 und anderer nuclides zu studieren.

Reaktionsdetails

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Bemerken Sie, dass es eines der eigenen Elektronen des anfänglichen Atoms ist, das, nicht ein neues, eingehendes Elektron gewonnen wird, wie angedeutet werden könnte, in der Weise die obengenannten Reaktionen geschrieben werden. Radioaktive Isotope, die durch die reine Elektronfestnahme in der Theorie verfallen, können vom radioaktiven Zerfall gehemmt werden, wenn sie völlig ionisiert werden ("abgezogen", wird manchmal verwendet, um solche Ionen zu beschreiben). Es wird Hypothese aufgestellt, dass solche Elemente, wenn gebildet, durch den R-Prozess im Explodieren supernovae, völlig ionisiert vertrieben werden, und so erleben Sie radioaktiven Zerfall nicht, so lange sie auf Elektronen im Weltraum nicht stoßen. Wie man denkt, sind Anomalien im elementaren Vertrieb teilweise ein Ergebnis dieser Wirkung auf die Elektronfestnahme.

Chemische Obligationen können auch die Rate der Elektronfestnahme zu einem kleinen Grad (im Allgemeinen, weniger als 1 %) abhängig von der Nähe von Elektronen zum Kern betreffen. Zum Beispiel in, Sein, ist ein Unterschied von 0.9 % zwischen Halbwertzeiten in metallischen und isolierenden Umgebungen beobachtet worden. Diese relativ große Wirkung besteht darin auf Grund dessen, dass Beryllium ein kleines Atom ist, dessen Wertigkeitselektronen dem Kern nah sind.

Um die Elemente in der Mitte des Periodensystems neigen Isotope, die leichter sind als stabile Isotope desselben Elements, dazu, durch die Elektronfestnahme zu verfallen, während Isotope, die schwerer sind als die stabilen, durch die Elektronemission verfallen.

Allgemeine Beispiele

Einige allgemeine Radioisotope, die durch die Elektronfestnahme verfallen, schließen ein:

Für eine volle Liste, sieh den Tisch von nuclides.

Außenverbindungen


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