Betazerfall
Der Betazerfall ist ein radioaktiver Zerfallstyp eines Atomkerns. In Folge des Zerfallsvorganges verlässt ein energiereiches Beta-Teilchen (Elektron oder Positron) den Kern; man spricht von Betastrahlung. Man unterscheidet nach dem emittierten Teilchen in Beta-minus (β-) im Falle eines Elektrons, in Beta-plus (β+) im Falle eines Positrons.
Im bei neutronenreichen Isotopen auftretenden Beta-minus Zerfall wird ein Neutron des Kerns in ein Proton umgewandelt; dabei entsteht zusammen mit dem Elektron ein beinahe unmessbares Anti-Elektron-Neutrino. Sowohl Elektron als auch Anti-Neutrino verlassen den Atomkern.
Der Beta-plus Zerfall tritt bei (in der Natur selten vorkommenden) protonenreichen Isotopen auf. Hierbei wird ein Proton des Kerns in ein Neutron umgewandelt; dabei entsteht zusammen mit dem Positron ein Elektron-Neutrino.
Die beim Zerfall freigesetzten Teilchen (Elektron, Positron, Neutrions) kommen vor dem Zerfall nicht als freie Teilchen im Atomkern vor. Die schwache Wechselwirkung vermittelt die Umwandlung eines der im Neutron oder Proton vorhandenen Quarks in ein anderes Quark, wobei die freigesetzten Teilchen erzeugt werden.
Der Betazerfall ist im Bild gezeigt. Teilbild A zeigt den unzerfallenen Kern, Teilbild B zeigt den zerfallenen Kern: Das vorderste Neutron (hellblau) ist nun ein Proton (rosa). Ein Elektron (gelb) und ein Anti-Neutrino (unsichtbar aber durch einen grünen Pfeil angedeutet) verlassen den Kern.
Untersuchungen des Betazerfalls in den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts gaben die ersten indirekten Hinweise auf die Existenz des Neutrinos. Aufgrund einer beobachteten Verletzung von Energie- und Impulserhaltung postulierte Wolfgang Pauli die Existenz eines damals nicht messbaren Teilchens.
siehe auch: Doppelter Betazerfall, Betastrahlung, ionisierende Strahlung, Feynman-Graph
