Electron capture (K-electron capture, ook wel K-capture, of L-electron capture, L-capture) is een proces waarbij de kern van een elektrisch neutraal atoom een binnenste atoom elektron absorbeert, meestal uit de K-of L-elektronenschillen. Dit proces verandert daardoor een kernproton in een neutron en veroorzaakt tegelijkertijd de emissie van een elektron neutrino.
schema van twee soorten elektronenvangst. Boven: de kern absorbeert een elektron. Linksonder: een buitenste elektron vervangt het” ontbrekende ” elektron. Een röntgenstraal, gelijk in energie aan het verschil tussen de twee elektronenschillen, wordt uitgezonden. Rechtsonder: in het Auger-effect wordt de energie die wordt geabsorbeerd wanneer het buitenste elektron het binnenste elektron vervangt, overgebracht naar een buitenste elektron. Het buitenste elektron wordt uit het atoom uitgestoten, waardoor een positief ion overblijft.
p
+
e –
→
n
+
ν
e
aangezien dit enkele uitgezonden neutrino de volledige vervalenergie draagt, heeft het deze enkele karakteristieke energie. Ook het momentum van de neutrino-emissie zorgt ervoor dat het dochteratoom zich terugtrekt met een enkele karakteristieke momentum.
het resulterende dochternuclide, indien het zich in een opgewonden toestand bevindt, gaat over naar zijn grondtoestand. Gewoonlijk, wordt een gammastraal uitgezonden tijdens deze overgang, maar nucleaire de-excitatie kan ook door interne omzetting plaatsvinden.
na de opname van een binnen-elektron uit het atoom, vervangt een buiten-elektron het opgevangen elektron en worden in dit proces een of meer karakteristieke Röntgenfotonen uitgezonden. De elektronenvangst resulteert soms ook in het Auger-effect, waar een elektron uit de elektronenschil van het atoom wordt uitgeworpen als gevolg van interacties tussen de elektronen van het atoom in het proces van het zoeken naar een lagere energie elektronentoestand.
na het opvangen van de elektronen wordt het atoomnummer met één verminderd, het neutronengetal met één verhoogd en er is geen verandering in het massagetal. Eenvoudige elektronenvangst op zichzelf resulteert in een neutraal atoom, omdat het verlies van het elektron in de elektronenschil wordt gecompenseerd door een verlies van positieve nucleaire lading. Een positief atoom-ion kan echter het gevolg zijn van verdere Auger-elektronenemissie.
elektronenvangst is een voorbeeld van zwakke interactie, een van de vier fundamentele krachten.
Elektronenafvang is de primaire vervalmodus voor isotopen met een relatieve superabundance aan protonen in de kern, maar met onvoldoende energieverschil tussen de isotoop en zijn toekomstige dochter (de isobar met een minder positieve lading) zodat de nuclide kan verval door het uitzenden van een positron. Elektronenafvang is altijd een alternatieve vervalmodus voor radioactieve isotopen die voldoende energie hebben om door positronemissie te vervallen. Elektron capture wordt soms opgenomen als een type van beta verval, omdat het fundamentele nucleaire proces, gemedieerd door de zwakke kracht, is hetzelfde. In de kernfysica is beta-verval een soort radioactief verval waarbij een bètastraal (snel energetisch elektron of positron) en een neutrino worden uitgezonden vanuit een atoomkern.Elektron capture wordt soms inverse beta verval genoemd, hoewel deze term meestal verwijst naar de interactie van een elektron antineutrino met een proton.
als het energieverschil tussen het moederatoom en het dochteratoom kleiner is dan 1,022 MeV, is positronemissie verboden omdat er niet genoeg vervalenergie beschikbaar is om dit mogelijk te maken, en dus is elektronenvangst de enige vervalmodus. Bijvoorbeeld, rubidium-83 (37 protonen, 46 neutronen) zal alleen door elektronenvangst vervallen tot krypton-83 (36 protonen, 47 neutronen) (het energieverschil, of vervalenergie, is ongeveer 0,9 MeV).