Außer dem Beta-plus-Zerfall gibt es noch einen weiteren Prozess, bei dem sich ein Proton eines Kerns in ein Neutron umwandelt. Im Kapitel zur Atomphysik habe ich berichtet, dass ein Elektron, das sich im innersten s-Orbital befindet, mit großer Wahrscheinlichkeit am gleichen Ort wie der Kern ist. Dieses Elektron kann unter Einfluss der schwachen Kernkraft mit einem Proton verschmelzen. Dabei entstehen ein Neutron, das den Platz des der Protons einnimmt, und ein Neutrino, das den Kern verlässt.
Die innerste Elektronenschale wird auch als K-Schale bezeichnet. Deshalb wird der Elektroneneinfang oft auch K-Einfang genannt.
Oft wird dieser Prozess dahin gehend interpretiert, dass ein Neutron aus einem Proton und einem Elektron zusammengesetzt ist. Diese Sichtweise ist aber falsch. Nach dem K-Einfang ist das Elektron nicht mehr vorhanden. Es hat eine Umwandlung eines up-Quarks des Protons in ein Down-Quark stattgefunden. Gleichzeitig wird das Elektron in ein Neutrino umgewandelt. Um diese Umwandlung zu vollziehen muss ein geladenes Teilchen, ein W-Boson ausgetauscht werden.
Beim K-Einfang wandelt sich das Atom in ein anderes Element um. Das neue Element steht im Periodensystem um eine Ordnungszahl niedriger, es hat eine Kernladung weniger. Da kein geladenes Teilchen das Atom verlässt, ist das entstehende Atom elektrisch neutral. Ihm fehlt aber ein Elektron im innersten s-Orbital. Dafür hat es ein äußeres Elektron zuviel. Solch ein hoch angeregtes Atom zerfällt sehr schnell unter Abgabe eines Elektrons. Wie beim Beta-Zerfall wird also auch nach dem K-Einfang ein Elektron das Atom verlassen. Die Energie dieses Elektrons zeigt aber die Stuktur der Atomschale (siehe Photoelektronenspektroskopie) und nicht des Kerns.
Der Elektroneneinfang ist ein typischer Prozess der schwachen Wechselwirkung. Es wird gleichzeitig ein Elektron in ein Neutrino und ein Up-Quark in ein Down-Quark umgewandelt. Hierbei ist eindeutig zu erkennen, dass in diesen Prozessen sowohl die Gesamtzahl der Leptonen als auch der Baryonen konstant bleiben. Man sagt auch Leptonenzahl und Bayonenzahl sind erhalten.
©1999-2022 Joachim Schulz - Nur echt auf www.Quantenwelt.de
Letzte Änderung: 12.07.2004