Elektronfångst (K-elektronfångst, även K-infångning eller L-elektronfångst, L-infångning) är en process där den protonrika kärnan i en elektriskt neutral atom absorberar en inre atomelektron, vanligtvis från K-eller L-elektronskal. Denna process förändrar därigenom en kärnproton till en neutron och orsakar samtidigt utsläpp av en elektronnutrino.
schema för två typer av elektronfångst. Topp: kärnan absorberar en elektron. Nedre vänstra: en yttre elektron ersätter den” saknade ” elektronen. En röntgen, lika med energi till skillnaden mellan de två elektronskalarna, emitteras. Nedre höger: i Auger-effekten överförs den energi som absorberas när den yttre elektronen ersätter den inre elektronen till en yttre elektron. Den yttre elektronen matas ut från atomen och lämnar en positiv jon.
p
+
e−
cr
n
+
CR
E
eftersom denna enda emitterade neutrino bär hela sönderfallsenergin, har den denna enda karakteristiska energi. På samma sätt får drivkraften i neutrinoutsläppet dotteratomen att rekyl med en enda karakteristisk momentum.
den resulterande dotternukliden, om den är i ett upphetsat tillstånd, övergår sedan till dess marktillstånd. Vanligtvis emitteras en gammastråle under denna övergång, men nukleär de-excitation kan också ske genom intern omvandling.
Efter infångning av en inre elektron från atomen ersätter en yttre elektron elektronen som fångades och en eller flera karakteristiska Röntgenfotoner emitteras i denna process. Elektronfångst resulterar ibland också i Auger-effekten, där en elektron matas ut från atomens elektronskal på grund av interaktioner mellan atomens elektroner i processen att söka ett lägre energielektrontillstånd.
Efter elektronupptagning reduceras atomnumret med en, neutronnumret ökas med en och det finns ingen förändring i massantalet. Enkel elektronupptagning i sig resulterar i en neutral atom, eftersom förlusten av elektronen i elektronskalet balanseras av en förlust av positiv kärnladdning. En positiv atomjon kan emellertid bero på ytterligare Augerelektronemission.
Elektronfångst är ett exempel på svag interaktion, en av de fyra grundläggande krafterna.
Elektronfångst är det primära sönderfallsläget för isotoper med en relativ överflöd av protoner i kärnan, men med otillräcklig energiskillnad mellan isotopen och dess potentiella dotter (isobar med en mindre positiv laddning) för nukliden att sönderfalla genom att emittera en positron. Elektronfångst är alltid ett alternativt sönderfallsläge för radioaktiva isotoper som har tillräcklig energi för att sönderfalla genom positronemission. Elektronfångst ingår ibland som en typ av betaförfall, eftersom den grundläggande kärnprocessen, medierad av den svaga kraften, är densamma. I kärnfysik är betaförfall en typ av radioaktivt sönderfall där en betastråle (snabb energisk elektron eller positron) och en neutrino emitteras från en atomkärna.Elektronfångst kallas ibland invers betaförfall, även om denna term vanligtvis hänvisar till interaktionen mellan en elektron antineutrino och en proton.
om energiskillnaden mellan moderatomen och dotteratomen är mindre än 1.022 MeV, är positronemission förbjuden eftersom inte tillräckligt med sönderfallsenergi är tillgänglig för att tillåta det, och därmed är elektronfångst det enda sönderfallsläget. Till exempel kommer rubidium-83 (37 protoner, 46 neutroner) att förfallna till krypton-83 (36 protoner, 47 neutroner) enbart genom elektronupptagning (energiskillnaden eller sönderfallsenergin är cirka 0,9 MeV).