اصطياد الإلكترون 00

لودي* · #1 19-11-2010, 20:47

اصطياد الإلكترون

هو أحد أنواع النشاط الإشعاعي للعناصر الغير مستقرة ، وعن طريق اصطياد إلكترون تصل نواة الذرة إلى حالة نواة مستقرة ، وذلك عن طريق اصطيادها لأحد إلكتروناتها الموجودة في مدار قريب منها وابتلاعه .

تنبأ الفيزيائي الياباني يوكاوا هيديكي عن إمكانية النواة الذرية لامتصاص أحد إلكتروناتها نظريا عام 1935 ثم اكتشفه لويس ألفاريز عمليا عام 1937 عند دراسته للجاليوم67.
وتتم عملية اصطياد النواة الذرية لأحد إلكتروناتها عن طريق التآثر الضعيف وتنتمي العملية إلى تحلل بيتا. وتتحول النواة إلى نواة إبنة بها نفس عدد النيوكليونات كما يحدث في تحلل بيتا (+) .

مثلما في تحلل بيتا(+) يحافظ اصطياد الإلكترون على الشحنة عن طريق تحول أحد البروتونات إلى نيوترون وإصدار نيوترينو ، حيث لا يتغير مجموع البروتونات والنيوترونات في النواة الذرية . وخلال تلك العملية تكتسب النواة طاقة السكون للإلكترون الذي اغتنمته، طبقا للتفاعل :

حيث :

p البروتون
e الإلكترون
n النيوترون
νe نيوترينو.

وتتميز إلكترونات الغلاف الذري K بأكبر احتمال لتواجدها قريبة من النواة ، ولذلك يكون اصطياد النواة لأحد إلكترونات الغلاف الذري تكون بنسبة 90 % من الغلاف (التحتي) K , أما اصطياد إلكترونا من الغلاف L أو الغلافM (وهما أعلى من الغلافK ) ، فيكون احتمالهما أقل00

وعند تحول النواة بهذه الطريقة فهي تطلق الطاقة الزائدة فيها وذلك عن طريق إعطائها للنيوترينو على هيئة طاقة حركة وقد يكون ذلك جزئيا. ولهذا تكون الطاقة القصوى التي ينطلق بها النيوترينو من النواة مساوية لطاقة الربط Binding energy للإلكترون الذي اصطادته النواة00

وقد تعطي النواة الجديدة {daughter nucleus} للنيوترينو جزءا من الطاقة الزائدة وتحتفظ بجزء منها وتبقى النواة في حالة إثارة. ويتميز هذا التصرف أن النيوترينوات المنطلقة من عدة أنوية يكون لكل منها طاقة غير الآخر ، وذلك بحسب جزء الطاقة التي احتفظت به النواة . وعندما تتخلص النواة المثارة من طاقة الإثارة فهي تصدرها على هيئة إشعاع جاما وتصبح هي في الحالة المستقرة.

عندما يُلتقط الإلكترون من مداره في الغلافK من النواة فإنه يترك ورائه مكانا خاليا في الغلافK ولا تستطيع الذرة البقاء على هذا الحال ، فيقفز أحد الإلكترونات من المدارات العليا لشغر المكان الخالي من الإلكترون الذي اصطادته النواة ، ويكون ذلك مصحوبا بإصدار الإلكترون الساقط من مدار علوي لإشعاع جاما00

أمثلة 00

التحلل بطريق اصطياد إلكترون إلى جانب تحلل بيتا β + :

ويوجد نظير البوتاسيوم40 ، وهو يتميز بأنه يتحلل بثلاثة طرق : تحلل بيتا β − و تحلل بيتا β + إلى جانب اصطياد إلكترون:

1) اصطياد إلكترون ، يتحول البوتاسيوم إلى أرجون Ar ، نسبة التحلل 11 %:

2) تحلل بيتا β − ،يتحول البوتاسيوم إلى الكالسيوم Ca ، نسبة التحلل 89 %:

3) تحلل بيتا β + ، نسبة التحلل 001و0 %: