Als Beta-Strahlung bezeichnet man eine Strahlung aus Elektronen, die durch den Beta-Zerfall von Atomkernen entsteht. Elektronenstrahlen können auch künstlich in einer Elektronenkanone erzeugt werden, als Beta-Strahlung bezeichnet man sie jedoch nur, wenn sie aus einem Kernzerfall stammt.
Da Beta-Strahlung aus den leichten, geladenen Elektronen besteht, kann sie im elektrischen Feld leicht abgelenkt werden. Ihre Schädlichkeit ist für den Menschen geringer als die der Alphastrahlung, sie ist aber schwerer abzuschirmen.
Der Beta-Zerfall eines Kerns wird durch die schwache Kernkraft verursacht. Hierbei verlässt ein schnelles Elektron den Kern. Dieses Elektron ist vorher nicht im Kern vorhanden. Es wird beim Zerfall erzeugt. Gleichzeitig wandelt sich ein Neutron des Kerns in ein Proton um und ein beinahe unmessbares Anti-Neutrino verlässt zusammen mit dem Elektron den Kern. Rechts ist dieser Zerfall im Bild gezeigt. Teilbild A zeigt den unzerfallenen Kern, Teilbild B zeigt den zerfallenen Kern: Das vorderste Neutron (hellblau) ist nun ein Proton (rosa). Ein Elektron (gelb) und ein Antineutrino (unsichtbar aber duch einen grünen Pfeil angedeutet) verlassen den Kern.
Beim Beta-Zerfall wandelt sich das Atom in ein anderes Element um. Das neue Element steht im Periodensystem um eine Ordnungszahl höher, es hat eine Kernladung mehr.
Der Betazerfall kann durch den Austausch von geladenen w-Bosonen beschrieben werden: Ein in dem Neutron vorhandenes Down-Quark gibt ein negatives w-Boson ab und wird zu einem Up-Quark. Das w-Boson zerfällt nach kurzer Flugstrecke in ein Elektron und ein Anti-Neutrino.
Beim Beta-Zerfall entstehen offenbar drei Teilchen aus einem. Dennoch spricht man von einer Erhaltung der Teilchenzahl. Das liegt daran, dass zwei Teilchen und ein Antiteilchen entstehen und die Antiteilchen negativ gezählt werden. Das Elektron bildet zusammen mit dem Anti-Neutrino ein Leptonen-Antileptonen-Paar. Solche Paarerzeugungen sind typisch für die Hochenergiephysik.
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Letzte Änderung: 12.07.2004