تفاوت کلیدی – گسیل پوزیترون در مقابل جذب الکترون
گسیل پوزیترون و جذب الکترون و دو نوع فرآیند هسته ای هستند. اگرچه آنها منجر به تغییراتی در هسته می شوند، اما این دو فرآیند به دو روش متفاوت انجام می شوند. هر دوی این فرآیندهای رادیواکتیو در هسته های ناپایدار که در آن پروتون های بسیار زیاد و نوترون های کمتری وجود دارد، رخ می دهد. برای حل این مشکل، این فرآیندها منجر به تبدیل پروتون در هسته به نوترون می شود. اما به دو روش متفاوت در گسیل پوزیترون، علاوه بر نوترون، یک پوزیترون (در مقابل الکترون) نیز ایجاد می شود. در گرفتن الکترون، هسته ناپایدار یکی از الکترون ها را از یکی از اوربیتال های خود می گیرد و سپس یک نوترون تولید می کند.این تفاوت اصلی بین انتشار پوزیترون و جذب الکترون است.
انتشار پوزیترون چیست؟
انتشار پوزیترون نوعی واپاشی رادیواکتیو و زیرنوع فروپاشی بتا است و به عنوان واپاشی بتا پلاس نیز شناخته می شود (β+ واپاشی). این فرآیند شامل تبدیل یک پروتون به یک نوترون در داخل یک هسته رادیونوکلئید در حالی که یک پوزیترون و یک نوترینو الکترونی آزاد می‌شود (ν e). واپاشی پوزیترون معمولاً در رادیونوکلئیدهای غنی از پروتون رخ می دهد، زیرا این فرآیند تعداد پروتون را نسبت به عدد نوترون کاهش می دهد. این همچنین منجر به تبدیل هسته‌ای می‌شود و یک اتم از یک عنصر شیمیایی را به عنصری با عدد اتمی که یک واحد کمتر است، تولید می‌کند.
Electron Capture چیست؟
گرفتن الکترون (همچنین به‌عنوان جذب الکترون K، K-گرفتن، یا گرفتن الکترون L، L-capture نیز شناخته می‌شود) شامل جذب یک الکترون اتمی داخلی، معمولاً از پوسته الکترون K یا L آن توسط یک پروتون است. هسته غنی یک اتم خنثی الکتریکیدر این فرآیند، دو چیز به طور همزمان رخ می دهد. یک پروتون هسته ای پس از واکنش با الکترونی که از یکی از اوربیتال های خود به هسته می افتد و گسیل یک نوترینوی الکترونی به نوترون تبدیل می شود. علاوه بر این، انرژی زیادی به عنوان پرتوهای گاما آزاد می شود.
تفاوت بین انتشار پوزیترون و جذب الکترون چیست؟
نمایش با یک معادله:
گسیل پوزیترون:
نمونه‌ای از گسیل پوزیترون (β+ فروپاشی) در زیر نشان داده شده است.
نکته:
- نوکلیدی که فروپاشی می‌کند همان هسته‌ای است که در سمت چپ معادله قرار دارد.
- ترتیب نوکلیدها در سمت راست می تواند به هر ترتیبی باشد.
- روش کلی برای نمایش گسیل پوزیترون به شرح بالا است.
- عدد جرمی و عدد اتمی نوترینو صفر است.
- نماد نوترینو حرف یونانی "nu" است.
گرفتن الکترون:
نمونه ای از جذب الکترون در زیر نشان داده شده است.
نکته:
- نوکلیدی که تجزیه می شود در سمت چپ معادله نوشته می شود.
- الکترون نیز باید در سمت چپ نوشته شود.
- نوترینو نیز در این فرآیند دخالت دارد. از هسته ای که الکترون در آن واکنش نشان می دهد خارج می شود. بنابراین در سمت راست نوشته شده است.
- روش کلی نمایش گرفتن الکترون مانند بالا است.
نمونه‌هایی از گسیل پوزیترون و جذب الکترون:
گسیل پوزیترون:
گرفتن الکترون:
ویژگی های گسیل پوزیترون و جذب الکترون:
انتشار پوزیترون: واپاشی پوزیترون را می توان به عنوان تصویر آینه ای از واپاشی بتا در نظر گرفت. برخی از ویژگی های خاص دیگر عبارتند از
- یک پروتون در نتیجه یک فرآیند رادیواکتیو که در داخل هسته یک اتم رخ می دهد به نوترون تبدیل می شود.
- این فرآیند منجر به گسیل یک پوزیترون و یک نوترینو می شود که در فضا بزرگ می شوند.
- این فرآیند منجر به کاهش عدد اتمی به اندازه یک واحد می شود و عدد جرمی بدون تغییر باقی می ماند.
گرفتن الکترون: جذب الکترون به روشی مشابه دیگر واپاشی‌های رادیواکتیو مانند آلفا، بتا یا موقعیت اتفاق نمی‌افتد. در جذب الکترون، چیزی وارد هسته می‌شود، اما تمام فروپاشی‌های دیگر شامل پرتاب چیزی به بیرون از هسته است.
برخی از ویژگی های مهم دیگر عبارتند از
- یک الکترون از نزدیکترین سطح انرژی (بیشتر از پوسته K یا L) به هسته می افتد و این باعث می شود که یک پروتون به نوترون تبدیل شود.
- یک نوترینو از هسته ساطع می شود.
- عدد اتمی یک واحد کاهش می یابد و عدد جرمی بدون تغییر باقی می ماند.
تعریف:
تبدیل هسته ای:
روش رادیواکتیو مصنوعی برای تبدیل یک عنصر/ایزوتوپ به عنصر/ایزوتوپ دیگر. اتم های پایدار را می توان با بمباران با ذرات پرسرعت به اتم های رادیواکتیو تبدیل کرد.
Nuclide:
نوع مشخصی از اتم یا هسته که با تعداد خاصی از پروتون ها و نوترون ها مشخص می شود.
نوترینو:
نوترینو یک ذره زیر اتمی بدون بار الکتریکی است
