captarea electronilor (k-electron capture, de asemenea k-capture, sau L-electron capture, l-capture) este un proces în care nucleul bogat în protoni al unui atom neutru electric absoarbe un electron atomic interior, de obicei din cochilii de electroni K sau L. Acest proces schimbă astfel un proton nuclear într-un neutron și determină simultan emisia unui neutrino de electroni.
schema a două tipuri de captare a electronilor. Sus: nucleul absoarbe un electron. Stânga jos: un electron exterior înlocuiește electronul” lipsă”. Se emite o rază x, egală în energie cu diferența dintre cele două cochilii de electroni. Dreapta jos: în efectul melcului, energia absorbită atunci când electronul exterior înlocuiește electronul interior este transferată către un electron exterior. Electronul exterior este expulzat din atom, lăsând un ion pozitiv.
p
+
E−
XV
n
+
XV
E
deoarece acest neutrino unic emis poartă întreaga energie de dezintegrare, are această energie caracteristică unică. În mod similar, impulsul emisiei de neutrini face ca atomul fiică să se retragă cu un singur impuls caracteristic.
nuclidul fiică rezultat, dacă este într-o stare excitată, apoi trece la starea sa de bază. De obicei, o rază gamma este emisă în timpul acestei tranziții, dar de-excitația nucleară poate avea loc și prin conversie internă.
în urma captării unui electron interior din atom, un electron exterior înlocuiește electronul care a fost capturat și unul sau mai mulți fotoni cu raze X caracteristice sunt emise în acest proces. Captarea electronilor are ca rezultat uneori și efectul Auger, unde un electron este expulzat din coaja de electroni a atomului datorită interacțiunilor dintre electronii atomului în procesul de căutare a unei stări de electroni cu energie mai mică.
după captarea electronilor, numărul atomic este redus cu unul, Numărul neutronilor este mărit cu unul și nu există nicio modificare a numărului de masă. Simpla captare a electronilor are ca rezultat un atom neutru, deoarece pierderea electronului în coaja de electroni este echilibrată de o pierdere a sarcinii nucleare pozitive. Cu toate acestea, un ion atomic pozitiv poate rezulta din emisia suplimentară de electroni Auger.
captarea electronilor este un exemplu de interacțiune slabă, una dintre cele patru forțe fundamentale.
captarea electronilor este modul primar de dezintegrare pentru izotopi cu o superabundență relativă de protoni în nucleu, dar cu o diferență de energie insuficientă între izotop și fiica sa potențială (izobarul cu o sarcină mai puțin pozitivă) pentru ca nuclidul să se descompună prin emiterea unui pozitron. Captarea electronilor este întotdeauna un mod alternativ de dezintegrare pentru izotopii radioactivi care au suficientă energie pentru a se descompune prin emisie de pozitroni. Captarea electronilor este uneori inclusă ca un tip de dezintegrare beta, deoarece procesul nuclear de bază, mediat de forța slabă, este același. În fizica nucleară, dezintegrarea beta este un tip de dezintegrare radioactivă în care o rază beta (electron energetic rapid sau pozitron) și un neutrino sunt emise dintr-un nucleu atomic.Captarea electronilor este uneori numită dezintegrare beta inversă, deși acest termen se referă de obicei la interacțiunea unui antineutrino electron cu un proton.
dacă diferența de energie dintre atomul părinte și atomul fiică este mai mică de 1,022 MeV, emisia de pozitroni este interzisă, deoarece nu este disponibilă suficientă energie de dezintegrare pentru a o permite și, prin urmare, captarea electronilor este singurul mod de dezintegrare. De exemplu, rubidiu-83 (37 protoni, 46 neutroni) se va descompune la krypton-83 (36 protoni, 47 neutroni) numai prin captarea electronilor (diferența de energie sau energia de dezintegrare este de aproximativ 0,9 MeV).