Захоплення електрону

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Ілюстраця двох фаз електронного захвату

Захо́плення електро́ну (англ. electron capture, рос. электронный захват) — ядерна реакція, при якій один із протонів ядра об'єднюється з електроном внутрішньої оболонки атома, утворюючи нейтрон. Ця реакція супроводжується випромінюванням нейтрино для збереження лептонного заряду.

Абстрактна схема реакції:

p  e  →  n  νe

Однак ця схема є тільки абстрактною, оскільки в реакції беруть участь інші нуклони ядра, з вільними протонами й електронами вона не відбувається.

Електронний захват можливий для певного набору ізотопів, багатих протонами і бідних нейтронами. Внаслідок цієї реакції зарядове число зменшується на 1, і утворюється ізотоп іншого хімічного елемента. Наприклад

26Al+ e → 26Mg + νe.

Ядро нового елемента може народитися в збудженому стані, і з ним можуть надалі відбуватися інші перетворення: наприклад, випромінювання гамма-кванта з переходом в основний стан. Електронна система атома при захваті завджи переходить у збуджений стан, оскільки їй бракує одного електрона на внутрішній оболонці. Надалі вона релаксує в основний стан здебільшого з випромінюванням кванта рентгенівського випромінювання: електрон із зовнішньої оболонки заповнює вільний рівень на внутрішній оболонці. Можливий також Оже-процес із передачею енергії іншому електрону, який покидає атом.

Історія[ред.ред. код]

Теоретично можливість електронного захвату розглянув Джан-Карло Вік(en) у роботі 1934 року, потім теорію доповнювали Хідекі Юкава та інші. Експериментально захват K-електрона уперше спостерігав Луїс Альварес на ядрі Ванадію-49[1][2][3]. Альварес продовжив експерименти з електронним захватом на ядрі Галію-67 та інших[1][4][5].

Приклади[ред.ред. код]

До нуклідів, для яких відомі реакції електронного захвату, належать:

Радіоізотоп Півперіод
7Be(en) 53.28 дня
37Ar(en) 35.0 дня
41Ca(en) 1.03·105 років
44Ti(en) 52 року
49V(en) 337 днів
51Cr(en) 27.7 дня
53Mn(en) 3.7·106 років
55Fe(en) 2.6 року
57Co(en) 271.8 дня
56Ni(en) 6.10 дня
67Ga(en) 3.260 дня
68Ge(en) 270.8 дня
72Se(en) 8.5 дня

Див. також[ред.ред. код]

Виноски[ред.ред. код]

  1. а б pp. 11–12, K-Electron Capture by Nuclei, Emilio Segré, chapter 3 in Discovering Alvarez: selected works of Luis W. Alvarez, with commentary by his students and colleagues, Luis W. Alvarez and W. Peter Trower, University of Chicago Press, 1987, ISBN 0-226-81304-5.
  2. Luis Alvarez, The Nobel Prize in Physics 1968, biography, nobelprize.org. Accessed on line October 7, 2009.
  3. Nuclear K Electron Capture, Luis W. Alvarez, Physical Review 52 (1937), pp. 134–135, DOI:10.1103/PhysRev.52.134 .
  4. Electron Capture and Internal Conversion in Gallium 67, Luis W. Alvarez, Physical Review 53 (1937), p. 606, DOI:10.1103/PhysRev.53.606.
  5. The Capture of Orbital Electrons by Nuclei, Luis W. Alvarez, Physical Review 54 (October 1, 1938), pp. 486–497, DOI:10.1103/PhysRev.54.486.