Captura de elétrons

este artigo é sobre o modo de decaimento radioativo. For the fragmentation method used in mass spectrometry, see Electron capture ionization. For the detector used in gas chromatography, see Electron-capture dissociation.captura de elétrons é um processo no qual o núcleo rico em prótons de um átomo eletricamente neutro absorve um elétron interno, geralmente a partir das camadas elétricas K ou L. Este processo, portanto, muda um próton nuclear para um nêutron e simultaneamente causa a emissão de um neutrino eletrônico.

Esquema de dois tipos de captura de elétron. O núcleo absorve um electrão. Inferior esquerdo: um elétron externo substitui o elétron “desaparecido”. Um raio-x, igual em energia à diferença entre as duas conchas de elétrons, é emitido. Baixo direito: no efeito Auger, a energia absorvida quando o elétron externo substitui o elétron interno é transferida para um elétron externo. O elétron externo é ejetado do átomo, deixando um íon positivo.

p
+
e−

N
+
ν
E

Uma vez que este único neutrino emitido transporta toda a energia de decaimento, ele tem esta única energia característica. Similarmente, o momento da emissão de neutrinos faz com que o átomo filha recue com um único momento característico.

A filha resultante nuclida, se está em um estado excitado, então transições para o seu estado de base. Normalmente, um raio gama é emitido durante esta transição, mas a des-excitação nuclear também pode ocorrer por conversão interna.

Após a captura de um elétron interno do átomo, um elétron externo substitui o elétron que foi capturado e um ou mais fótons de raios X característicos são emitidos neste processo. A captura de elétrons às vezes também resulta no efeito Auger, onde um elétron é ejetado da concha de elétrons do átomo devido a interações entre os elétrons do átomo no processo de busca de um estado de elétrons de menor energia.

Após a captura de elétrons, o número atômico é reduzido por um, o número de nêutrons é aumentado por um, e não há nenhuma mudança no número de massa. A simples captura de elétrons por si só resulta em um átomo neutro, uma vez que a perda do elétron na camada de elétrons é balanceada por uma perda de carga nuclear positiva. No entanto, um íon atômico positivo pode resultar de outras emissões de elétrons de Auger.a captura de elétrons é um exemplo de interação fraca, uma das quatro forças fundamentais.

captura de elétrons é o modo de decaimento primário para isótopos com uma superabundância relativa de prótons no núcleo, mas com uma diferença de energia insuficiente entre o isótopo e sua futura filha (o isobar com uma carga menos positiva) para o nuclídeo decair emitindo um positrão. Captura de elétrons é sempre um modo de decaimento alternativo para isótopos radioativos que têm energia suficiente para decaimento por emissão de positrões. A captura de elétrons às vezes é incluída como um tipo de decaimento beta, porque o processo nuclear básico, mediado pela força fraca, é o mesmo. Em física nuclear, o decaimento beta é um tipo de decaimento radioativo no qual um Raio beta (elétron energético rápido ou positrão) e um neutrino são emitidos a partir de um núcleo atômico.A captura de elétrons é às vezes chamada decaimento beta inverso, embora este termo geralmente se refere à interação de um antineutrino eletrônico com um próton.

Se a diferença de energia entre o átomo-mãe e o átomo-filha for inferior a 1.022 MeV, a emissão de positrões é proibida, uma vez que não existe energia de decaimento suficiente para permitir, e assim a captura de electrões é o único modo de decaimento. Por exemplo, rubídio-83 (37 prótons, 46 nêutrons) decairá para krypton-83 (36 prótons, 47 nêutrons) somente por captura eletrônica (a diferença de energia, ou energia de decaimento, é de cerca de 0,9 MeV).

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