Záření beta

Záření β pohlcuje tenký hliníkový plech, v suchém vzduchu je nutná vzdálenost asi 2,5 m.

Záření β se vychyluje také v elektrickém poli a magnetickém poli - jedná se tedy o nabité částice.

Experimenty i teorie ukazují, že existují dva druhy záření β:

1. záření  je tvořeno rychle letícími elektrony, které vznikají v jádře rozpadem neutronu: , kde  značí antineutrino;

Antineutrino je antičástice k neutrinu.

2. záření  je tvořeno kladně nabitými pozitrony (antičástice elektronu), které vznikají v jádru rozpadem protonu: , kde  značí neutrino.

Existence neutrina byla předpovězena W. Paulim v roce 1931 právě při zkoumání β rozpadu. Z naměřených dat při experimentu Pauli zjistil, že není splněn zákon zachování energie. To vypadalo velmi podivně, neboť platnost tohoto zákona byla mnohokrát předtím jak experimentálně, tak teoreticky prokázána. Proto Pauli předpokládal existenci neznámé částice, která neměla elektrický náboj a měla malou hmotnost. Na základě výpočtů pro ní vycházela taková hmotnost, která byla srovnatelná s chybou experimentu. Tuto částici nazval Pauli neutrino („malý neutronek“) a její klidová hmotnost se stala na dlouhou dobu dalším předmětem zkoumání fyziků.

Tuto těžko registrovatelnou částici pravděpodobně s nulovou klidovou hmotností se podařilo zaregistrovat velmi složitými přístroji až o čtvrt století později americkým fyzikům F. Reinesovi a C. Cowanovi. Neutrina, která jsou velmi obtížně detekovatelná , jsou zřejmě ve vesmíru velmi hojná a hrají podstatnou roli v jeho vývoji.

Nesnadná detekce neutrin vyplývá z jejich velmi malého účinného průřezu.

Záření β je tvořeno nabitými částicemi, a proto interaguje s atomovým obalem. Atomy, s nimiž se částice β srazí, jsou při této interakci excitovány nebo ionizovány (podobně jako u záření α). Záření β má ale menší zpomalovací schopnost než záření α, a proto je dráha, na níž částice β ztratí svoji energii, ve srovnání s α částicemi, delší. Při pozorování trajektorií částic se zjistilo, že tyto trajektorie mají (ve srovnání s α částicemi) větší rozptyl a nejsou tudíž stejně dlouhé.

Menší zpomalovací schopnost částic β ve srovnání s α částicemi souvisí s tím, že částice β má cca 8000krát menší klidovou hmotnost než je klidová hmotnost α částice (α částice je tvořena dvěma protony a dvěma neutrony, z nichž každý z nich má klidovou hmotnost cca 2000krát vyšší než je klidová hmotnost elektronu resp. pozitronu, tj. částice β). Současně s tím mají částice β ve srovnání s částicemi α i nižší účinný průřez.

Schematicky je možné záření β vyjádřit takto:

1. rozpad : ; z atomu vylétává spolu s elektronem elektronové antineutrino

2. rozpad : ; z atomu vylétává spolu s pozitronem elektronové neutrino

Při této přeměně se mění v jádře vzájemný počet protonů a neutronů při zachování celkového počtu nukleonů.