Введение
Процесс, при котором протон-обогащенный нуклид поглощает внутренний атомный электрон, являющийся одним из видов радиоактивного распада. Захват электронов (захват K-электронов, также K-захват, или захват L-электронов, L-захват) — это процесс, в котором протон-обогащенное ядро электрически нейтрального атома поглощает внутренний атомный электрон, обычно из K- или L-электронных оболочек. Этот процесс преобразует ядерный протон в нейтрон и одновременно вызывает испускание электронного нейтрино. Или, если записать в виде уравнения ядерной реакции: ^{0} {1}e + ^{1} {1}p > ^{1} {0}n + ^{0} {0} ν.
the radioactive decay mode
Electron capture (K electron capture, also K capture, or L electron capture, L capture) is a process in which the proton rich nucleus of an electrically neutral atom absorbs an inner atomic electron, usually from the K or L electron shells. This process thereby changes a nuclear proton to a neutron and simultaneously causes the emission of an electron neutrino. or when written as a nuclear reaction equation, ^{0} { 1}e + ^{1} {1}p > ^{1} {0}n + ^{0} {0} ν
Since this single emitted neutrino carries the entire decay energy, it has this single characteristic energy. Similarly, the momentum of the neutrino emission causes the daughter atom to recoil with a single characteristic momentum. The resulting daughter nuclide, if it is in an excited state, then transitions to its ground state. Usually, a gamma ray is emitted during this transition, but nuclear de excitation may also take place by internal conversion. Following capture of an inner electron from the atom, an outer electron replaces the electron that was captured and one or more characteristic X ray photons is emitted in this process. Electron capture sometimes also results in the Auger effect, where an electron is ejected from the atom's electron shell due to interactions between the atom's electrons in the process of seeking a lower energy electron state. Following electron capture, the atomic number is reduced by one, the neutron number is increased by one, and there is no change in mass number. Simple electron capture by itself results in a neutral atom, since the loss of the electron in the electron shell is balanced by a loss of positive nuclear charge. However, a positive atomic ion may result from further Auger electron emission. Electron capture is an example of weak interaction, one of the four fundamental forces. Electron capture is the primary decay mode for isotopes with a relative superabundance of protons in the nucleus, but with insufficient energy difference between the isotope and its prospective daughter (the isobar with one less positive charge) for the nuclide to decay by emitting a positron. Electron capture is always an alternative decay mode for radioactive isotopes that do have sufficient energy to decay by positron emission. Electron capture is sometimes included as a type of beta decay, because the basic nuclear process, mediated by the weak force, is the same. In nuclear physics, beta decay is a type of radioactive decay in which a beta ray (fast energetic electron or positron) and a neutrino are emitted from an atomic nucleus. Electron capture is sometimes called inverse beta decay, though this term usually refers to the interaction of an electron antineutrino with a proton. If the energy difference between the parent atom and the daughter atom is less than 1.022 MeV, positron emission is forbidden as not enough decay energy is available to allow it, and thus electron capture is the sole decay mode. For example, rubidium 83 (37 protons, 46 neutrons) will decay to krypton 83 (36 protons, 47 neutrons) solely by electron capture (the energy difference, or decay energy, is about 0.9 MeV).
Поскольку это единственное испускаемое нейтрино несет всю энергию распада, оно обладает этой единственной характеристической энергией. Аналогично, импульс испускаемого нейтрино вызывает отдачу дочернего атома с одним характеристическим импульсом. Полученный дочерний нуклид, если он находится в возбужденном состоянии, переходит в основное состояние. Обычно при этом переходе испускается гамма-квант, но ядерная деэксцитация может также происходить посредством внутреннего преобразования. После захвата внутреннего электрона из атома внешний электрон замещает захваченный электрон, и в этом процессе испускается один или несколько характеристических фотонов рентгеновского излучения. Захват электронов иногда также приводит к эффекту Оже, когда электрон выбивается из электронной оболочки атома из-за взаимодействия между электронами атома в процессе поиска электронного состояния с более низкой энергией. После захвата электрона атомный номер уменьшается на единицу, число нейтронов увеличивается на единицу, а массовое число не изменяется. Простой захват электронов сам по себе приводит к нейтральному атому, поскольку потеря электрона в электронной оболочке компенсируется потерей положительного ядерного заряда. Однако положительный атомный ион может образоваться в результате последующей эмиссии электронов Оже. Захват электронов является примером слабого взаимодействия, одной из четырех фундаментальных сил. Захват электронов является основным способом распада изотопов с относительным избытком протонов в ядре, но с недостаточной разницей в энергии между изотопом и его потенциальной дочерней изотопом (изобаром с одним меньшим положительным зарядом) для распада нуклида путем испускания позитрона. Захват электронов всегда является альтернативным способом распада для радиоактивных изотопов, которые обладают достаточной энергией для распада путем испускания позитронов. Захват электронов иногда рассматривается как разновидность бета-распада, поскольку основной ядерный процесс, опосредованный слабым взаимодействием, одинаков. В ядерной физике бета-распад — это тип радиоактивного распада, при котором из атомного ядра испускаются бета-частица (быстрый энергетический электрон или позитрон) и нейтрино. Захват электронов иногда называют обратным бета-распадом, хотя этот термин обычно относится к взаимодействию электронного антинейтрино с протоном. Если разность энергий между материнским и дочерним атомами меньше 1,022 МэВ, испускание позитронов запрещено, поскольку недостаточно энергии распада для этого, и, следовательно, захват электронов является единственным способом распада. Например, рубидий-83 (37 протонов, 46 нейтронов) распадается до криптона-83 (36 протонов, 47 нейтронов) исключительно путем захвата электронов (разность энергий, или энергия распада, составляет около 0,9 МэВ).
the radioactive decay mode
Electron capture (K electron capture, also K capture, or L electron capture, L capture) is a process in which the proton rich nucleus of an electrically neutral atom absorbs an inner atomic electron, usually from the K or L electron shells. This process thereby changes a nuclear proton to a neutron and simultaneously causes the emission of an electron neutrino. or when written as a nuclear reaction equation, ^{0} { 1}e + ^{1} {1}p > ^{1} {0}n + ^{0} {0} ν
Since this single emitted neutrino carries the entire decay energy, it has this single characteristic energy. Similarly, the momentum of the neutrino emission causes the daughter atom to recoil with a single characteristic momentum. The resulting daughter nuclide, if it is in an excited state, then transitions to its ground state. Usually, a gamma ray is emitted during this transition, but nuclear de excitation may also take place by internal conversion. Following capture of an inner electron from the atom, an outer electron replaces the electron that was captured and one or more characteristic X ray photons is emitted in this process. Electron capture sometimes also results in the Auger effect, where an electron is ejected from the atom's electron shell due to interactions between the atom's electrons in the process of seeking a lower energy electron state. Following electron capture, the atomic number is reduced by one, the neutron number is increased by one, and there is no change in mass number. Simple electron capture by itself results in a neutral atom, since the loss of the electron in the electron shell is balanced by a loss of positive nuclear charge. However, a positive atomic ion may result from further Auger electron emission. Electron capture is an example of weak interaction, one of the four fundamental forces. Electron capture is the primary decay mode for isotopes with a relative superabundance of protons in the nucleus, but with insufficient energy difference between the isotope and its prospective daughter (the isobar with one less positive charge) for the nuclide to decay by emitting a positron. Electron capture is always an alternative decay mode for radioactive isotopes that do have sufficient energy to decay by positron emission. Electron capture is sometimes included as a type of beta decay, because the basic nuclear process, mediated by the weak force, is the same. In nuclear physics, beta decay is a type of radioactive decay in which a beta ray (fast energetic electron or positron) and a neutrino are emitted from an atomic nucleus. Electron capture is sometimes called inverse beta decay, though this term usually refers to the interaction of an electron antineutrino with a proton. If the energy difference between the parent atom and the daughter atom is less than 1.022 MeV, positron emission is forbidden as not enough decay energy is available to allow it, and thus electron capture is the sole decay mode. For example, rubidium 83 (37 protons, 46 neutrons) will decay to krypton 83 (36 protons, 47 neutrons) solely by electron capture (the energy difference, or decay energy, is about 0.9 MeV).
История
Теория захвата электронов была впервые обсуждена Джан Карло Виком в статье 1934 года, а затем развита Хидеки Юкавой и другими учеными. К-захват электронов впервые был обнаружен Луисом Альваресом в ванадии, Link=y Ванадии, о чем он сообщил в 1937 году. Альварес продолжил изучение захвата электронов в галлии (Link=y Gallium) и других нуклидах.