Skillnad mellan Positron Emission och Electron Capture
Share
Huvudskillnad - Positron Emission vs Electron Capture
Det finns vissa naturligt förekommande isotoper som är instabila på grund av det obalanserade antalet protoner och neutroner de har i sina kärnor av atomer. Därför, för att bli stabil, genomgår dessa isotoper en spontan process som kallas radioaktivt sönderfall. Radioaktivt förfall orsakar en isotop av ett visst element som skall omvandlas till en isotop av ett annat element. Det finns olika sönderfallsvägar som positronutsläpp, negatronutsläpp och elektroninfångning. Positronutsläpp är frisättningen av en positron och en elektronnutrino vid radioaktivt förfall. Elektroninfångning är en process som avger en elektronnutrino. Båda dessa processer äger rum i protonrika kärnor. Vid positronutsläpp omvandlas en proton inuti den radioaktiva kärnan till en neutron under frisättning av en positron; Vid elektroninspelning absorberar en protonrik kärna av en neutral atom ett inre skalelektron som sedan omvandlar en proton till en neutron och emitterar en elektronnutrino. Detta är den största skillnaden mellan positronutsläpp och elektroninfångning.
Viktiga områden som omfattas
1. Vad är Positron Emission
- Definition, princip, exempel
2. Vad är Electron Capture
- Definition, princip, exempel
3. Vad är likheterna mellan Positron Emission och Electron Capture
- Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan Positron Emission och Electron Capture
- Jämförelse av viktiga skillnader
Viktiga termer: Atom, Electron, Electron Neutrino, Nucleus, Neutron, Positron, Proton, Radioactive Decay
Vad är Positron Emission
Positronutsläpp är en typ av radioaktivt förfall där en proton inuti en radioaktiv kärna omvandlas till en neutron medan man frigör en positron och en elektronnutrino. Detta är också känt som beta plus förfall. En positron är en subatomisk partikel med samma massa som en elektron och en numeriskt lika men positiv laddning. Det kallas också beta partikel (β+ eller e +). En elektronnutrino (Ve) är en subatomisk partikel som inte har någon elektrisk laddning. Positronutsläppet sker i protonrika radioaktiva kärnor.
Figur 1: Positronutsläpp i ett diagram
Vid positronutsläpp minskar atomkärnans atomnummer med 1. Atomnumret hos en atom är det totala antalet protoner som finns närvarande i kärnan. Men i positronutsläpp genomgår en av dessa protoner en omvandling. Det orsakar minskningen av atomnummeret. Mängden atom kommer dock att förbli densamma. Detta beror på att protonen omvandlas till en neutron och massnumret är summan av protoner och neutroner i atomen. Efter kärnreaktion är ett exempel på positronutsläpp.
611C → 511B + e+ + Ve + energi
Detta är en isotop av kol. Det är en radioaktiv isotop av kol. Det sönderfaller till bor-11 via positronutsläpp. Boron-11 är en stabil isotop av bor.
Vad är Electron Capture
Elektroninfångning är en typ av radioaktivt förfall där en atoms kärna absorberar ett inre skalelektron och omvandlar en proton till en neutron som släpper ut en elektronnutrino och gammastrålning. Denna process sker i protonrika kärnor. Ett inre skalelektron är en elektron från en atomens atomnivå (ex: K-skal, L-skal). Samtidigt orsakar denna process frisättningen av en elektronnutrino. Kärnreaktionen för processen kan ges enligt följande.
P + e- → n + ve + y
Figur 2: Electron Capture Principle
Elektroninfångning orsakar reduktion av ett atomnummer med 1 eftersom atomnumret är det totala antalet protoner i en atomkärna, och i denna process genomgår en proton omvandling till en neutron. Massnumret ändras emellertid inte. Eftersom elektroninfångningen resulterar i en förlust av en elektron i elektronskalet balanseras den av förlusten av en proton (positiv laddning), varför atomen förblir elektriskt neutral.
13N7 + e- → 13C6 + Ve + y
Ovanstående reaktion ger elektroninfångningen av en kväveisotop. Det bildar en kol-13-atom tillsammans med en elektronnutrino och gammastrålning. Carbon-13 är en naturlig, stabil isotop av kol.
Likheter mellan Positron Emission och Electron Capture
- Båda är former av radioaktivt förfall.
- Båda formerna äger rum i protonrika
- Båda bildar frisättande elektronnutrino.
- Båda formerna förändrar inte atomnummer eller massnummer för en atom.
Skillnad mellan Positron Emission och Electron Capture
Definition
Positronutsläpp: Positronutsläpp är en typ av radioaktivt förfall där en proton inuti en radioaktiv kärna omvandlas till en neutron medan man frisätter en positron och en elektronnutrino.
Elektroninspelning: Elektroninfångning är en typ av radioaktivt förfall där en atoms kärna absorberar ett inre skalelektron och omvandlar en proton till en neutron, vilket frigör en elektronnutrino och gammastrålning.
Utsläpp
Positronutsläpp: Positronutsläpp avger en positron tillsammans med en elektronnutrino.
Elektroninspelning: Elektroninfångning avger en elektronnutrino och gammastrålning.
Princip
Positronutsläpp: Positronutsläpp sker som en omvandling av en proton till en neutron, positron och en elektronnutrino.
Elektroninspelning: Elektroninfångning sker som en omvandling av en proton till en neutron och en elektronnutrino genom absorption av ett inre skalelektron.
Slutsats
Radioaktivt förfall av en instabil isotop av ett visst element omvandlar den isotopen till en annan isotop av ett annat kemiskt element. Det finns flera sönderfallsvägar. Positronutsläpp och elektroninfångning är två sådana vägar. Huvudskillnaden mellan positronutsläpp och elektroninfångning är att i positronutsläpp omvandlas en proton inuti den radioaktiva kärnan till en neutron medan den frigör en positron medan en protonrik kärna av en neutral atom absorberar ett inre skal elektron som sedan omvandlar en proton till en neutron som emitterar en elektronnutrino.
Referens:
1. Helmenstine, Anne Marie. "Electron Capture Definition." ThoughtCo, 25 juni 2014, Tillgänglig här.
2. "Decay Pathways." Kemi LibreTexts, Libretexts, 10 juni 2017, Tillgänglig här.
Image Courtesy:
1. "Beta-plus Decay" Av Master-m1000 - Egent arbete baserat på: Beta-minus Decay.svg av Inductiveload (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Electron capture" av Master-m1000 - och självtillverkad. Denna vektorbild skapades med Inkscape (Public Domain) via Commons Wikimedia
