Szczególny przypadek: wychwyt elektronu

W przypadku naturalnych i sztucznie wytwarzanych radionuklidów, oprócz rozpadu alfa i beta może wystąpić jeszcze inny rodzaj przemiany, tak zwany wychwyt elektronu. Jądro atomu ubogiego w neutrony wychwytuje elektron, przeważnie z najbardziej wewnętrznej własnej powłoki elektronowej (powłoki K, stąd przemianę tę nazywa się też “wychwytem K”), wskutek czego jeden z protonów w jądrze przekształca się w neutron.

Wychwyt elektronu - przykład

Występujący w naturze promieniotwórczy izotop potasu, potas-40, ma dwie drogi przemian promieniotwórczych: w 10,67% rozpadów, w wyniku wychwytu elektronu tworzy się izotop argonu: argon-40, oraz emitowany jest foton gamma. Podczas wychwytu elektronu, podobnie jak w przypadku rozpadu beta plus, liczba atomowa zmniejsza się o jeden, podczas gdy liczba masowa pozostaje bez zmian. Pozostałe 89,33% rozpadów to przemiana beta minus, prowadząca do utworzenia jądra izotopu wapnia - Ca-40.

Równanie reakcji:

$$^{1}_{1}p + ^{0}_{-1}e \rightarrow ^{1}_{0}n$$ $$^{40}_{19}K + ^{0}_{-1}e \rightarrow ^{40}_{18}Ar$$

Rys. Wychwyt elektronu, źródło: Adobe Stock, opracowanie własne