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<!DOCTYPE html>

<title>Betazerfall</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading">Betazerfall</h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr">Betazerfall oder β-Zerfall, auch Betaübergang, ist ein <a href="Radioaktivit%C3%A4t" title="Radioaktivität">radioaktiver Vorgang</a>. Beim β−-Zerfall (gesprochen: Beta-Minus) wandelt sich ein <a href="Neutron" title="Neutron">Neutron</a> in einem Atomkern (oder ein freies Neutron) in ein Proton um, wobei ein <a href="Elektron" title="Elektron">Elektron</a> und ein <a href="Antineutrino" class="mw-redirect" title="Antineutrino">Antineutrino</a> ausgesandt werden. Beim β+-Zerfall wandelt sich ein Proton in ein Neutron um, unter Aussendung eines <a href="Positron" title="Positron">Positrons</a> und eines <a href="Neutrino" title="Neutrino">Neutrinos</a>. Die dabei entstehenden Elektronen und Positronen haben hohe Energien (in der Größenordnung 105 … 106 <a href="Elektronenvolt" title="Elektronenvolt">eV</a>) und werden <a href="Betastrahlung" title="Betastrahlung">Betateilchen</a> genannt.

Betazerfall erfolgt aufgrund der <a href="Schwache_Wechselwirkung" title="Schwache Wechselwirkung">schwachen Wechselwirkung</a>. Beschrieben auf <a href="Quark_(Physik)" title="Quark (Physik)">Quark</a>-Niveau ist Betazerfall die Umwandlung eines <a href="Down-Quark" class="mw-redirect" title="Down-Quark">Down-Quarks</a> in ein <a href="Up-Quark" class="mw-redirect" title="Up-Quark">Up-Quark</a> bzw. umgekehrt.

Der Name stammt von der ersten Einteilung der ionisierenden Strahlen aus radioaktiven Prozessen in <a href="Alphastrahlung" title="Alphastrahlung">Alphastrahlen</a>, Betastrahlen und <a href="Gammastrahlung" title="Gammastrahlung">Gammastrahlen</a>, die in dieser Reihenfolge steigende Durchdringungsfähigkeit von Materie zeigen. Das Wort „Zerfall“ entsprach der damaligen Annahme, die Elektronen seien Bestandteile des Mutterkerns.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Betazerfall_von_Atomkernen">Betazerfall von Atomkernen</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Voraussetzungen">Voraussetzungen</h3></div>

Damit ein <a href="Atomkern" title="Atomkern">Atomkern</a> stabil oder langlebig ist, müssen die Zahl der positiv geladenen <a href="Proton" title="Proton">Protonen</a> <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle Z}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle Z}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/1cc6b75e09a8aa3f04d8584b11db534f88fb56bd.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.68ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle Z}" loading="lazy"> und die Zahl der elektrisch neutralen <a href="Neutron" title="Neutron">Neutronen</a> <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle N}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle N}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/f5e3890c981ae85503089652feb48b191b57aae3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:2.064ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle N}" loading="lazy"> in einem ausgewogenen Verhältnis stehen. Für leichtere Kerne ist die Zahl von Protonen und Neutronen ungefähr gleich (<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle N-Z=0\ldots 2}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle N-Z=0\ldots 2}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/2c5e35eba3be2b1988f0ce189c2764631e39164e.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.505ex; width:15.505ex; height:2.343ex;" alt="{\displaystyle N-Z=0\ldots 2}" loading="lazy"> für <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A\leq 35}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A\leq 35}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/6026372f1a19f27531a699f4711091c9bebed1ed.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.505ex; width:7.166ex; height:2.343ex;" alt="{\displaystyle A\leq 35}" loading="lazy">, außer 1H und 3He). Bei schwereren Kernen ist aufgrund der elektrostatischen Abstoßung der Protonen ein immer größerer Überschuss an Neutronen erforderlich; beim schwersten stabilen Kern, dem Blei-208, ist das Verhältnis <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle N/Z=126:82\approx 1{,}54}">

</mrow>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle N/Z=126:82\approx 1{,}54}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/e220576780490613441df0b176280d208aab2e0d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:22.987ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle N/Z=126:82\approx 1{,}54}" loading="lazy">. Wenn dieses Verhältnis nicht optimal ist, ist es energetisch günstig, dass sich durch Betazerfall ein Neutron in ein Proton umwandelt oder umgekehrt.

Die Umwandlung eines Neutrons in ein Proton nennt man β−-Zerfall. Bei diesem Prozess entsteht ein negativ geladenes Elektron (sonst wäre das Gesetz der <a href="Ladungserhaltung" title="Ladungserhaltung">Ladungserhaltung</a> verletzt) und entsprechend der <a href="Leptonenzahlerhaltung" class="mw-redirect" title="Leptonenzahlerhaltung">Leptonenzahlerhaltung</a> zusätzlich ein Elektron-Antineutrino. Beim β+-Zerfall wandelt sich ein Proton in ein Neutron um und es entstehen ein <a href="Positron" title="Positron">Positron</a> und ein Elektron-Neutrino. Bei beiden Zerfallsvorgängen wandelt sich der Kern in einen Atomkern mit derselben <a href="Massenzahl" title="Massenzahl">Massenzahl</a>, aber um Eins geänderter <a href="Ordnungszahl" title="Ordnungszahl">Ordnungszahl</a> um. Der entstehende Kern (Tochterkern) ist nahezu gleich schwer wie der Mutterkern, denn Proton und Neutron haben ähnliche Massen und auch der <a href="Massendefekt" title="Massendefekt">Massendefekt</a> beider Kerne ist ähnlich. Der Tochterkern gehört aber zu einem anderen chemischen Element. Solche Atomkerne nennt man <a href="Isobar_(Kernphysik)" title="Isobar (Kernphysik)">Isobare</a>.

Ein Betazerfall ist möglich, wenn die <a href="Atommasse" title="Atommasse">Atommasse</a> des Mutternuklids größer ist als die Summe aus der Atommasse des Tochternuklids und der Masse des Betateilchens, da dann die Differenz der Massen aufgrund der <a href="%C3%84quivalenz_von_Masse_und_Energie" title="Äquivalenz von Masse und Energie">Äquivalenz von Masse und Energie</a> als kinetische Energie der Teilchen freigesetzt werden kann. Wenn die Isobare in beide Richtungen des Periodensystems leichter sind, dann kann der Atomkern sowohl durch β− als auch β+ zerfallen. Dies tritt zum Beispiel bei <a href="Kalium" title="Kalium">Kalium</a>-40 auf, das sowohl zu <a href="Calcium" title="Calcium">Calcium</a>-40 als auch zu <a href="Argon" title="Argon">Argon</a>-40 zerfallen kann. Wegen der Erhaltung von Energie und Impuls (siehe <a href="Kinematik_(Teilchenprozesse)" title="Kinematik (Teilchenprozesse)">Kinematik (Teilchenprozesse)</a>) erhalten das leichte Betateilchen und das fast masselose (Anti-)Neutrino den weitaus größten Teil der Energie. Beim schweren Tochterkern verbleibt nur ein sehr kleiner Anteil von einigen eV.

Bei leichten und mittelschweren Kernen ist der Betazerfall die einzige Art von <a href="Radioaktivit%C3%A4t" title="Radioaktivität">Radioaktivität</a>; bei sehr schweren Kernen ist auch eine Kernumwandlung durch Alphazerfall möglich. Beim Alphazerfall und vor allem bei der <a href="Kernspaltung" title="Kernspaltung">Kernspaltung</a> entstehen leichtere Kerne, bei denen das optimale Verhältnis <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle N/Z}">

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle N/Z}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/0e5c2186e56e0846a42ca3b9f438f6e81c906aba.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:4.906ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle N/Z}" loading="lazy"> kleiner ist. Daher ist bei natürlichen <a href="Zerfallsreihe" title="Zerfallsreihe">Zerfallsreihen</a> und bei Kernspaltung der β−-Zerfall vorherrschend.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Beta-Minus-Zerfall_(β−)">Beta-Minus-Zerfall (β−)</h3></div>

<a href="Nuklid" title="Nuklid">Nuklide</a> mit einem Überschuss an <a href="Neutron" title="Neutron">Neutronen</a> zerfallen über den β−-Prozess. Ein Neutron des Kerns wandelt sich in ein <a href="Proton" title="Proton">Proton</a> um und sendet dabei ein Elektron (<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \mathrm {e} ^{-}}">

<msup>

</mrow>

</mrow>

</msup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {e} ^{-}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/2bdddd5009b78d9f3fa0fd5eaffef07ae66d8966.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:2.543ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {e} ^{-}}" loading="lazy">) sowie ein <a href="Elektron-Antineutrino" class="mw-redirect" title="Elektron-Antineutrino">Elektron-Antineutrino</a> (<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\overline {\nu }}_{e}}">

<msub>

<mover>

</mover>

</mrow>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\overline {\nu }}_{e}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7d46d974d305025dd5291c5fdfeea12cdc77d45f.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.4ex; height:2.676ex;" alt="{\displaystyle {\overline {\nu }}_{e}}" loading="lazy">) aus. Elektron und Antineutrino verlassen den Atomkern, da sie Leptonen sind und nicht der <a href="Starke_Wechselwirkung" title="Starke Wechselwirkung">starken Wechselwirkung</a> unterliegen. Da sich nach dem Zerfallsprozess ein Neutron weniger, aber ein Proton mehr im Kern befindet, bleibt die <a href="Massenzahl" title="Massenzahl">Massenzahl</a> <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7daff47fa58cdfd29dc333def748ff5fa4c923e3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.743ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A}" loading="lazy"> unverändert, während sich die <a href="Kernladungszahl" class="mw-redirect" title="Kernladungszahl">Kernladungszahl</a> <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle Z}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle Z}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/1cc6b75e09a8aa3f04d8584b11db534f88fb56bd.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.68ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle Z}" loading="lazy"> um 1 erhöht. Das Element geht also in seinen Nachfolger im <a href="Periodensystem" title="Periodensystem">Periodensystem</a> über.

Schreibt man wie üblich Massenzahlen <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7daff47fa58cdfd29dc333def748ff5fa4c923e3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.743ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A}" loading="lazy"> oben und Kernladungszahlen <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle Z}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle Z}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/1cc6b75e09a8aa3f04d8584b11db534f88fb56bd.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.68ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle Z}" loading="lazy"> unten an die Symbole, kann demnach der Zerfall des Neutrons durch folgende Reaktionsgleichung beschrieben werden:

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

<msup>

</mrow>

</mrow>

</msup>

<msub>

<mover>

</mover>

</mrow>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {}_{0}^{1}\mathrm {n} \to {}_{1}^{1}\mathrm {p} +\mathrm {e} ^{-}+{\overline {\nu }}_{e}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/9d7adaf721d0a44eb3607bdbed45381b301952f0.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:18.931ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle {}_{0}^{1}\mathrm {n} \to {}_{1}^{1}\mathrm {p} +\mathrm {e} ^{-}+{\overline {\nu }}_{e}}" loading="lazy"></dd></dl>

Bezeichnet X das Mutter- und Y das <a href="Zerfallsreihe" title="Zerfallsreihe">Tochternuklid</a> (ohne Kennzeichnung der Ladung des Atoms, die hier keine Rolle spielt), so gilt für den β−-Zerfall allgemein:

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</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

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</mrow>

</mrow>

</msup>

</mrow>

<msub>

<mover>

</mover>

</mrow>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} \to {}_{Z+1}^{A}\mathrm {Y} +\mathrm {e} ^{-}\mathrm {+} {\overline {\nu }}_{e}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/eeb5bd7bf42984a60b14e3b4d2ba5a5af8418761.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.171ex; width:21.678ex; height:3.343ex;" alt="{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} \to {}_{Z+1}^{A}\mathrm {Y} +\mathrm {e} ^{-}\mathrm {+} {\overline {\nu }}_{e}}" loading="lazy">.</dd></dl>

Ein typischer β−-Strahler ist <a href="Gold" title="Gold">198Au</a>. Hier lautet die Reaktionsgleichung:

</mrow>

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</mrow>

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</mrow>

</msubsup>

</mrow>

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</mrow>

</mrow>

</msup>

<msub>

<mover>

</mover>

</mrow>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {}_{\ 79}^{198}\mathrm {Au} \to {}_{\ 80}^{198}\mathrm {Hg} +\mathrm {e} ^{-}+{\overline {\nu }}_{e}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/afb17c4b03824289989f6a65c05a1a87fd75f78b.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:25.576ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle {}_{\ 79}^{198}\mathrm {Au} \to {}_{\ 80}^{198}\mathrm {Hg} +\mathrm {e} ^{-}+{\overline {\nu }}_{e}}" loading="lazy"></dd></dl>

Die meist hohe Energie des erzeugten Elektrons verhindert einen sofortigen Einfang in einen der hoch liegenden freien Zustände desselben Atoms. Besonders bei hochgeladenen schweren Ionen kann jedoch direkt ein Übergang in einen solchen gebundenen Zustand stattfinden, dieser Prozess wird gebundener Betazerfall genannt.<a href="#cite_note-1">[1]</a>

Die Umwandlungs- bzw. Zerfallsenergie ist:

<msub>

</mrow>

</msub>

<msup>

</mrow>

</msup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle E_{0}=(m(Z,A)-m(Z+1,A))\cdot c^{2}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/9fedd846c519f232c9f62186d33baf4c42108f3c.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:34.875ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle E_{0}=(m(Z,A)-m(Z+1,A))\cdot c^{2}}" loading="lazy"></dd></dl>

In der Literatur zur Betazerfallsspektroskopie wurde dieser Zerfall früher auch Negatronenzerfall genannt („Negatron“ für Elektron).<a href="#cite_note-2">[2]</a>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Beta-Plus-Zerfall_(β+)">Beta-Plus-Zerfall (β+)</h3></div>

Der β+-Zerfall tritt bei protonenreichen Nukliden auf. Hierbei wird ein Proton des Kerns in ein Neutron umgewandelt. Dabei wird zusammen mit einem Positron (Positronenstrahlung) ein Elektron-Neutrino ausgesendet. Wie beim β−-Zerfall bleibt die Massenzahl unverändert, jedoch verringert sich die Kernladungszahl um 1, das Element geht also in seinen Vorgänger im Periodensystem über.

Die Umwandlung des Protons in ein Neutron lässt sich darstellen als:

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

<msup>

</mrow>

</mrow>

</msup>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {}_{1}^{1}\mathrm {p} \to {}_{0}^{1}\mathrm {n} +\mathrm {e} ^{+}+\nu _{e}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/89774548adf68a0cd3dd02cc455540543aa4d0ca.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:18.679ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle {}_{1}^{1}\mathrm {p} \to {}_{0}^{1}\mathrm {n} +\mathrm {e} ^{+}+\nu _{e}}" loading="lazy"></dd></dl>

Mit den gleichen Bezeichnungen wie oben lässt sich der allgemeine β+-Zerfall beschreiben als:

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

<msup>

</mrow>

</mrow>

</msup>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} \to {}_{Z-1}^{A}\mathrm {Y} +\mathrm {e} ^{+}+\nu _{e}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4d824ea926ee2a033fc250136602b9ccf143c2b1.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.171ex; width:22.457ex; height:3.343ex;" alt="{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} \to {}_{Z-1}^{A}\mathrm {Y} +\mathrm {e} ^{+}+\nu _{e}}" loading="lazy"></dd></dl>

Der Beta-Plus-Zerfall kann nur auftreten, wenn die Umwandlungsenergie des Übergangs <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} \to {}_{Z-1}^{A}\mathrm {Y} }">

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} \to {}_{Z-1}^{A}\mathrm {Y} }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/92fdc8a9ea6c8f5e0c70639dc675009e995d0339.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.171ex; width:12.086ex; height:3.343ex;" alt="{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} \to {}_{Z-1}^{A}\mathrm {Y} }" loading="lazy"> mindestens 1022 keV<a href="#cite_note-3">[3]</a> beträgt. Dies ist die doppelte <a href="Ruheenergie" class="mw-redirect" title="Ruheenergie">Ruheenergie</a> eines Elektrons oder Positrons, denn das Positron muss erzeugt werden, und außerdem ist die Umwandlungsenergie als Massendifferenz zwischen Ausgangsatom (Ordnungszahl Z) und Endatom (Ordnungszahl Z-1) definiert, die jeweils als neutral angenommen werden; das Endatom hat ein Elektron weniger als das Ausgangsatom.<a href="#cite_note-4">[4]</a> Die Umwandlungs- bzw. Zerfallsenergie ist:

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msup>

</mrow>

</msup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle E_{0}=(m(Z,A)-m(Z-1,A)-2m_{\mathrm {e} })\cdot c^{2}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/558d94e9c5c32d61d5453666295006350ff1fafb.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:41.88ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle E_{0}=(m(Z,A)-m(Z-1,A)-2m_{\mathrm {e} })\cdot c^{2}}" loading="lazy"></dd></dl>

mit <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle m_{\mathrm {e} }}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle m_{\mathrm {e} }}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7c3e1e197589f439bac0126262d62a0c6b5926cd.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:3.003ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle m_{\mathrm {e} }}" loading="lazy"> der Elektronenmasse.

Das am häufigsten vorkommende <a href="Primordiales_Nuklid" title="Primordiales Nuklid">primordiale Nuklid</a>, bei dem (unter anderem) β+-Zerfall auftritt, ist <a href="Kalium#Kalium-40" title="Kalium">Kalium-40</a>, allerdings ist der Zerfall sehr selten. Die Zerfallsgleichung ist:

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

<msup>

</mrow>

</mrow>

</msup>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {}_{19}^{40}\mathrm {K} \to {}_{18}^{40}\mathrm {Ar} +\mathrm {e} ^{+}+\nu _{e}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/f529b7c7103cd5e3afb54e663a2f0fd8ddf06a62.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:22.2ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle {}_{19}^{40}\mathrm {K} \to {}_{18}^{40}\mathrm {Ar} +\mathrm {e} ^{+}+\nu _{e}}" loading="lazy"></dd></dl>

In den natürlichen <a href="Zerfallsreihe" title="Zerfallsreihe">Zerfallsreihen</a> kommt β+-Zerfall nicht vor, weil die schwereren Kerne einen größeren Neutronenüberschuss haben, der nach α-Zerfällen durch β−-Zerfall abgebaut wird.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Elektroneneinfang_(ε)">Elektroneneinfang (ε)</h3></div>

Ein Konkurrenzprozess zum β+-Zerfall ist der <a href="Elektroneneinfang" title="Elektroneneinfang">Elektroneneinfang</a> (auch ε-(Epsilon)Zerfall oder K-Einfang genannt). Er wird zu den Betazerfällen gezählt, obwohl keine Betastrahlung entsteht. Auch hier wandelt sich ein Proton des Kerns in ein Neutron um, während ein Elektron aus einer kernnahen Schale der <a href="Atomh%C3%BClle" title="Atomhülle">Atomhülle</a> vernichtet und ein Neutrino erzeugt und emittiert wird:

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

<msup>

</mrow>

</mrow>

</msup>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mrow>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} +\mathrm {e} ^{-}\to {}_{Z-1}^{A}\mathrm {Y} \mathrm {+} \nu _{e}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/82da40ba799416f01319ad098a57fc2276a6ddd4.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.171ex; width:21.425ex; height:3.343ex;" alt="{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} +\mathrm {e} ^{-}\to {}_{Z-1}^{A}\mathrm {Y} \mathrm {+} \nu _{e}}" loading="lazy"></dd></dl>

Die in der Atomhülle entstehende „Lücke“ führt zur Emission eines charakteristischen Röntgenphotons oder zur Emission von <a href="Auger-Elektron" class="mw-redirect" title="Auger-Elektron">Auger-Elektronen</a>.<a href="#cite_note-5">[5]</a>

Elektroneneinfang tritt bei jedem β+-Strahler als weiterer <a href="Zerfallskanal" title="Zerfallskanal">Zerfallskanal</a> auf. Alleiniger Zerfallskanal ist er dann, wenn die Umwandlungsenergie des Übergangs <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} \to {}_{Z-1}^{A}\mathrm {Y} }">

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} \to {}_{Z-1}^{A}\mathrm {Y} }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/92fdc8a9ea6c8f5e0c70639dc675009e995d0339.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.171ex; width:12.086ex; height:3.343ex;" alt="{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} \to {}_{Z-1}^{A}\mathrm {Y} }" loading="lazy"> kleiner als 1022 keV ist. Der Elektroneneinfang erfordert keine Mindestenergie, es muss nur die Ruheenergie des Radionuklidatoms größer als die des Tochteratoms sein.

Auch der Elektroneneinfang beweist, dass Hüllenelektronen und Beta-Elektronen dieselbe Teilchenart sind.

Der Name K-Einfang kommt daher, dass meist ein Elektron aus der innersten <a href="Elektronenkonfiguration" title="Elektronenkonfiguration">Schale</a> der Atomhülle, der K-Schale eingefangen wird.

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Auswahlregeln">Auswahlregeln</h3></div>

Beim Betazerfall von Atomkernen darf man Neutron und Proton nicht isoliert betrachten, sondern muss die Eigenschaften den gesamten Kerns vor und nach der Umwandlung des Nukleons berücksichtigen. Zum einen haben die Kerne unterschiedliche Bindungsenergien, es wird also je nach beteiligten Kernen weniger oder mehr Energie frei. Der β+-Zerfall ist ja überhaupt nur dann möglich, wenn der Tochterkern stärker gebunden ist; ein freies Proton kann nicht zerfallen. Des Weiteren spielt die Drehimpuls- und <a href="Parit%C3%A4t_(Physik)" title="Parität (Physik)">Paritätserhaltung</a> eine wesentliche Rolle.

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Fermi-_und_Gamow-Teller-Übergänge">Fermi- und Gamow-Teller-Übergänge</h4></div>

Die emittierten Teilchen (Elektron und Antineutrino bzw. Positron und Neutrino) tragen den <a href="Spin" title="Spin">Spin</a> s = ½. Der Gesamtspin S beider Teilchen ist somit entweder 0 (Fermi-Übergang) oder 1 (Gamow-Teller-Übergang).

Aufgrund der Drehimpulserhaltung gelten für die Änderung des Kernspins (Gesamtdrehimpuls des Kerns) I:

<ul><li>bei einem Fermi-Übergang: <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \Delta I=0\,}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \Delta I=0\,}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/1eb27e8d1408eca6e0954add481f337e8defea93.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:7.756ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \Delta I=0\,}" loading="lazy">,</li>

<li>bei einem Gamow-Teller-Übergang: <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \Delta I=0,\pm 1}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \Delta I=0,\pm 1}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/b40d5e6c7c186e0ed6fa4dbd4b13a806d95bb3d5.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:11.373ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \Delta I=0,\pm 1}" loading="lazy">, aber nicht <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle 0\to 0\,}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle 0\to 0\,}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/d9b16754cb96dbf3fbfa1bf822030dc41ceecd03.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:6.326ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle 0\to 0\,}" loading="lazy">.</li></ul>

In beiden Fällen muss außerdem die <a href="Parit%C3%A4t_(Physik)" title="Parität (Physik)">Parität</a> erhalten bleiben.

In der quantenmechanischen Rechnung lauten die Terme im Hamiltonoperator<a href="#cite_note-fermi-6">[6]</a>

<msub>

</mrow>

</msub>

<mover>

</mover>

</mrow>

<mover>

</mover>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle G_{V}{\hat {1}}{\hat {\tau }}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/c7af66d551cf286663dddfb677282ecb59534c04.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:5.853ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle G_{V}{\hat {1}}{\hat {\tau }}}" loading="lazy"> (beim Fermi-Übergang)</li>

<msub>

</mrow>

</msub>

<mover>

</mover>

</mrow>

<mover>

</mover>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle G_{A}{\hat {\sigma }}{\hat {\tau }}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/393227cfd082a19e076b99a048f2fca1b0ef8f76.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:5.989ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle G_{A}{\hat {\sigma }}{\hat {\tau }}}" loading="lazy"> beim Gamow-Teller-Übergang.</li></ul>

Dabei sind <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\hat {\sigma }}}">

<mover>

</mover>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\hat {\sigma }}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/e130d3780e4fc508e843485b3cfbf8347ba288fb.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.33ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle {\hat {\sigma }}}" loading="lazy"> die <a href="Pauli-Matrix" class="mw-redirect" title="Pauli-Matrix">Pauli-Matrizen</a> des Spinoperators und <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\hat {\tau }}}">

<mover>

</mover>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\hat {\tau }}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/2b7e88605ecf3f93058fea324309426cf266826a.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.368ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle {\hat {\tau }}}" loading="lazy"> des Isospinoperators (er bewirkt den Übergang von Proton zu Neutron und umgekehrt) und <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\hat {1}}}">

<mover>

</mover>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\hat {1}}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/5d6f73cb9dd5b51ebb83bdf3f0ea3935822b1b3b.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.162ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle {\hat {1}}}" loading="lazy"> ist der Einheitsoperator im Spinraum. <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle G_{V}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle G_{V}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/2eb9098627fa58a96db71271676284e5bb794a7f.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:3.323ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle G_{V}}" loading="lazy"> ist die Vektorkopplungskonstante der schwachen Wechselwirkung (auch Fermi-Kopplungskonstante), <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle G_{A}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle G_{A}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/d48fb2edbe56d334f9634e421c3e5db1a405d1eb.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:3.292ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle G_{A}}" loading="lazy"> die Axialvektorkopplungskonstante (auch Gamow-Teller-Kopplungskonstante).<a href="#cite_note-bethge-7">[7]</a> Die Fermi-Zerfälle wurden in den 1930er Jahren durch eine effektive Theorie der schwachen Wechselwirkung von <a href="Enrico_Fermi" title="Enrico Fermi">Enrico Fermi</a> beschrieben, einige Jahre später ergänzten <a href="George_Gamow" title="George Gamow">George Gamow</a> und <a href="Edward_Teller" title="Edward Teller">Edward Teller</a> einen <a href="Axialvektor" class="mw-redirect" title="Axialvektor">Axialvektor</a>-Term.

Dass auch bei Gamow-Teller-Übergängen die Parität erhalten bleibt, unterscheidet sie von ihren Analoga bei elektromagnetischen Dipolübergängen. Der Operator ist dort ein polarer Vektor und kein axialer.<a href="#cite_note-fermi-6">[6]</a>

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Unterdrückte_Übergänge">Unterdrückte Übergänge</h4></div>

Zerfälle, die gegen die oben genannten Auswahlregeln verstoßen, sind möglich, wenn die emittierten Teilchen zusätzlich <a href="Bahndrehimpuls" class="mw-redirect" title="Bahndrehimpuls">Bahndrehimpuls</a> <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \ell >0}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \ell >0}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/6c572d6a7ae48311d218fb1268525630ce19a499.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:5.231ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \ell >0}" loading="lazy"> tragen. Wenn <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \ell }">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \ell }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/f066e981e530bacc07efc6a10fa82deee985929e.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:0.97ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \ell }" loading="lazy"> ungerade ist, wechselt die Parität zwischen Ausgangs- und Endzustand; bei geradem <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \ell }">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \ell }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/f066e981e530bacc07efc6a10fa82deee985929e.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:0.97ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \ell }" loading="lazy"> bleibt sie gleich. So ist zum Beispiel der Übergang von 115In (JP=9/2+) nach 115Sn (JP=1/2+) möglich, wenn der Bahndrehimpuls <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \ell =4}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \ell =4}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/3f90b0face832a83fe630ede7d1954b04bd23f98.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:5.231ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \ell =4}" loading="lazy"> beträgt. Ein Gamow-Teller-Übergang mit <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \ell =3}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \ell =3}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4358eabf9aa70bc959f066c915df0f14efaea5ba.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:5.231ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \ell =3}" loading="lazy"> ist nicht hinreichend, weil sich dann die Parität ändern müsste.

Solche Zerfälle sind aber deutlich unwahrscheinlicher, wie man sich wie folgt plausibel machen kann: Der Bahndrehimpuls ist nach klassischer Rechnung das Produkt aus radialem Abstand und Impuls <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\vec {L}}={\vec {r}}\times {\vec {p}}}">

<mover>

</mover>

</mrow>

<mover>

</mover>

</mrow>

<mover>

</mover>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\vec {L}}={\vec {r}}\times {\vec {p}}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/97ae948b32e589080343d7f094e6d564945f7207.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:10.07ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle {\vec {L}}={\vec {r}}\times {\vec {p}}}" loading="lazy">. Die Impulse sind von der Größenordnung <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle E/c}">

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle E/c}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/ef7aa09020a75465180c6a3c32773b30a041ce69.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:3.945ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle E/c}" loading="lazy">, wobei die Energie <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle E}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle E}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4232c9de2ee3eec0a9c0a19b15ab92daa6223f9b.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.776ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle E}" loading="lazy"> im Bereich von MeV liegt. Wegen <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \hbar c\approx 200\;\mathrm {MeV\cdot fm} }">

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \hbar c\approx 200\;\mathrm {MeV\cdot fm} }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/1da6561a5e896633fbb662ea644f0c85fe9e19da.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:18.931ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \hbar c\approx 200\;\mathrm {MeV\cdot fm} }" loading="lazy"> ist der betreffende radiale Abstand also von der Größenordnung <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle 10^{2}\;\mathrm {fm} }">

<msup>

</mrow>

</msup>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle 10^{2}\;\mathrm {fm} }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4f2f8bf1c821537da4ab5cdb125e96adc0cd65cd.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:6.825ex; height:2.676ex;" alt="{\displaystyle 10^{2}\;\mathrm {fm} }" loading="lazy"> – weit größer als der Kernradius, was die Überlappung der Wellenfunktion von Mutter- und Tochternukleon reduziert. Für jede Einheit von <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \ell }">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \ell }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/f066e981e530bacc07efc6a10fa82deee985929e.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:0.97ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \ell }" loading="lazy"> ist der Zerfall um einen Faktor <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle 10^{-4}\ldots 10^{-3}}">

<msup>

</mrow>

</msup>

<msup>

</mrow>

</msup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle 10^{-4}\ldots 10^{-3}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/e349ea7d3d2757e47c4667d0879bdaa4f1ea6c26.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:12.813ex; height:2.676ex;" alt="{\displaystyle 10^{-4}\ldots 10^{-3}}" loading="lazy"> unterdrückt.<a href="#cite_note-povh-8">[8]</a> Man bezeichnet Zerfälle mit <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \ell =1,2,3\ldots }">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \ell =1,2,3\ldots }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/078d761b990abee983f8dc3f3d295a9ef3f7bd71.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:12.734ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \ell =1,2,3\ldots }" loading="lazy"> als 1-fach, 2-fach, 3-fach… „behindert“<a href="#cite_note-bethge-7">[7]</a> oder „<a href="Verbotener_%C3%9Cbergang" title="Verbotener Übergang">verboten</a>“.<a href="#cite_note-povh-8">[8]</a> Der im Beispiel aufgeführte vierfach verbotene Betazerfall von 115In hat deshalb mit <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r252749370">

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.mw-parser-output .numericFormat-multiply{background-position:center;background-repeat:no-repeat;border-radius:0.2em;color:transparent!important;display:inline-block;line-height:0.2em;margin-left:0.3em;margin-right:0.15em;width:0.2em}.mw-parser-output .numericFormat-10::before{content:"10"}.mw-parser-output .numericFormat-10 sup{margin-left:0.12em}

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</style><style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r198372224">

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.mw-parser-output .numericFormat-1000::after{content:"."}.mw-parser-output .numericFormat-minus>span,.mw-parser-output .numericFormat-dec>span{position:absolute;left:-10000px;top:auto;width:1px;height:1px;overflow:hidden}.mw-parser-output .numericFormat-minus::after{content:"−"}.mw-parser-output .numericFormat-dec::after{content:","}.mw-parser-output .numericFormat-fractpart{margin-right:0.2em}

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</style>4.41e14 Jahren eine extrem hohe Halbwertszeit.

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Übererlaubte_Übergänge">Übererlaubte Übergänge</h4></div>

Wenn Ausgangs- und Endkern die gleiche Schalenstruktur haben, also wenn im Einteilchenbild das umgewandelte Nukleon sich vorher und nachher in derselben <a href="Schalenmodell_(Kernphysik)" title="Schalenmodell (Kernphysik)">Schale</a> befindet, ist der Überlapp der Wellenfunktionen von Ausgangs- und Endkern besonders groß. Solche Zerfälle haben eine besonders große Wahrscheinlichkeit, sie heißen „übererlaubte“ (super allowed) Zerfälle.<a href="#cite_note-povh-8">[8]</a>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Energiespektrum">Energiespektrum</h3></div>

<div class="sieheauch" role="navigation" style="font-style:italic;">Siehe auch: <a href="Betastrahlung#Energiespektrum" title="Betastrahlung">Energiespektrum der Betastrahlung</a></div>

Die Energieverteilung von Beta-Strahlung (Beta-Spektrum) ist im Gegensatz zu Alpha-Strahlung kontinuierlich, da sich die beim Zerfall frei werdende Energie nicht auf zwei, sondern auf drei Teilchen – Atomkern, Elektron/Positron sowie Antineutrino/Neutrino – verteilt. Unter Erhaltung des Gesamtimpulses sind dadurch die Energien der einzelnen Teilchen nicht festgelegt (siehe <a href="Kinematik_(Teilchenprozesse)" title="Kinematik (Teilchenprozesse)">Kinematik (Teilchenprozesse)</a>).

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Doppelter_Betazerfall">Doppelter Betazerfall</h2></div>

<div class="hauptartikel" role="navigation">→ Hauptartikel: <a href="Doppelter_Betazerfall" title="Doppelter Betazerfall">Doppelter Betazerfall</a></div>

In einigen Fällen besteht folgende Situation: Zu einem Atomkern <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} }">

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/1700e378c05e1ce8b685edbf00187f06bce06cf7.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:3.208ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle {}_{Z}^{A}\mathrm {X} }" loading="lazy"> gibt einen isobaren, stabileren Kern <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {}_{Z\pm 2}^{\ \;A}\mathrm {Y} }">

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {}_{Z\pm 2}^{\ \;A}\mathrm {Y} }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4c31aef2aca952a6ccbc812ea477f83acbcd9c4c.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:5.264ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle {}_{Z\pm 2}^{\ \;A}\mathrm {Y} }" loading="lazy">, dessen Ordnungszahl sich um ±2 unterscheidet. Aber es ist keine Umwandlung durch zwei aufeinanderfolgende Betazerfälle möglich, weil der dazwischen liegende Kern <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {}_{Z\pm 1}^{\ \;A}\mathrm {Y} '}">

</mrow>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

<msup>

</mrow>

</msup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {}_{Z\pm 1}^{\ \;A}\mathrm {Y} '}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/30367325b1e5cb68521567a89f3b573d3263b384.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:5.949ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle {}_{Z\pm 1}^{\ \;A}\mathrm {Y} '}" loading="lazy"> eine höhere Energie hat. In diesem Fall müssen sich zwei Nukleonen gleichzeitig umwandeln. Solche doppelte Betazerfälle sind extrem unwahrscheinlich und wurden nur für einige wenige Nuklide nachgewiesen.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Zerfall_des_freien_Neutrons">Zerfall des freien Neutrons</h2></div>

Auch ein <a href="Neutron#Freie_Neutronen" title="Neutron">freies Neutron</a> unterliegt dem <a href="Neutron#β−-_und_β+-Zerfall_von_Atomkernen" title="Neutron">Beta-Minus-Zerfall</a>. Dabei wandelt es sich in ein Proton, ein <a href="Elektron-Antineutrino" class="mw-redirect" title="Elektron-Antineutrino">Elektron-Antineutrino</a> und ein Elektron um, das als Betastrahlung nachgewiesen werden kann:

</mstyle>

</mrow>

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</mrow>

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</mrow>

</mrow>

</msup>

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</mover>

</mrow>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\hbox{n}}\to {\hbox{p}}+{\hbox{e}}^{-}+{\overline {\nu }}_{\mathrm {e} }}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/ba90a756e1d8974b0f73994ebd431019af25d81c.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:16.787ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle {\hbox{n}}\to {\hbox{p}}+{\hbox{e}}^{-}+{\overline {\nu }}_{\mathrm {e} }}" loading="lazy"></dd></dl>

Die <a href="Lebensdauer_(Physik)" class="mw-redirect" title="Lebensdauer (Physik)">Lebensdauer</a> für diesen Zerfall beträgt 880,3 ± 1,1 Sekunden,<a href="#cite_note-rpp2014-9">[9]</a> das sind knapp 15 Minuten. Dies entspricht einer <a href="Halbwertszeit" title="Halbwertszeit">Halbwertszeit</a> von rund 10 Minuten. In normaler Umgebung auf der Erde (z. B. in Luft) wird jedes frei werdende Neutron in viel kürzerer Zeit durch einen Atomkern eingefangen; deshalb spielt dieser Zerfall hier keine praktische Rolle.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Inverser_Betazerfall">Inverser Betazerfall</h2></div>

Beim inversen Betazerfall (IBD, inverse beta decay) wird ein Proton durch Reaktion mit einem Neutrino in ein Neutron umgewandelt:<a href="#cite_note-10">[10]</a>

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</mrow>

</msup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {p} +{\overline {\nu }}_{e}\to \mathrm {n} +\mathrm {e} ^{+}}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/39ec708e8977cbc0d99fc689d9b843af437a7c88.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:16.823ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {p} +{\overline {\nu }}_{e}\to \mathrm {n} +\mathrm {e} ^{+}}" loading="lazy"></dd></dl>

Mit diesem Prozess gelang 1956 der erste Neutrinonachweis (<a href="Cowan-Reines-Neutrinoexperiment" title="Cowan-Reines-Neutrinoexperiment">Cowan-Reines-Neutrinoexperiment</a>). Er wird auch in späteren Neutrinodetektoren (insbesondere bei Experimenten mit Neutrinos niedriger Energie wie bei Experimenten mit Reaktor- und Geoneutrinos, zu Neutrinooszillationen und für die Suche nach <a href="Steriles_Neutrino" title="Steriles Neutrino">sterilen Neutrinos</a>) beobachtet. Für diesen Prozess ist eine Energiezufuhr von mindestens 1,806 MeV nötig, entsprechend dem Unterschied vorher/nachher bei den Massen der jeweiligen zwei Teilchen. Das Positron wird in typischen Neutrinoexperimenten im umgebenden Detektormaterial abgebremst und <a href="Annihilation" title="Annihilation">annihiliert</a> mit einem Elektron, was zu einem Detektorsignal mit Energie <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle E_{\gamma }=2\cdot 511~\mathrm {keV} +E_{{\overline {\nu }}_{\mathrm {e} }}-1806~\mathrm {keV} =E_{{\overline {\nu }}_{\mathrm {e} }}-784~\mathrm {keV} }">

<msub>

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</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle E_{\gamma }=2\cdot 511~\mathrm {keV} +E_{{\overline {\nu }}_{\mathrm {e} }}-1806~\mathrm {keV} =E_{{\overline {\nu }}_{\mathrm {e} }}-784~\mathrm {keV} }</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/9a043f52110b5d97ec9bde1d998d8914074c3c1a.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:53.19ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle E_{\gamma }=2\cdot 511~\mathrm {keV} +E_{{\overline {\nu }}_{\mathrm {e} }}-1806~\mathrm {keV} =E_{{\overline {\nu }}_{\mathrm {e} }}-784~\mathrm {keV} }" loading="lazy"> führt; das Neutron wird nach einer kurzen Zeit der <a href="Moderator_(Physik)" title="Moderator (Physik)">Moderation</a> (z. B. in Wasser) durch einen geeigneten Atomkern (wie <a href="Cadmium" title="Cadmium">Cadmium</a>-113) eingefangen und erzeugt dabei eine Gammastrahlung charakteristischer Energie (um 8 MeV).<a href="#cite_note-11">[11]</a>

Als inverser Betazerfall wird aber auch der dem <a href="Elektroneneinfang" title="Elektroneneinfang">Elektroneneinfang</a> entsprechende Reaktionsprozess bezeichnet:<a href="#cite_note-12">[12]</a><a href="#cite_note-13">[13]</a>

</mrow>

<msup>

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</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {p} +\mathrm {e} ^{-}\to \mathrm {n} +\nu _{\mathrm {e} }}</annotation>

</semantics>

</math><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/132fed7bccd269eeedd900c1162a6993a2c62d78.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:16.534ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {p} +\mathrm {e} ^{-}\to \mathrm {n} +\nu _{\mathrm {e} }}" loading="lazy"></dd></dl>

Er spielt eine Rolle in der Astrophysik bei Materie hoher Dichte (Neutronensterne, weiße Zwerge).

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Beta-Zerfall_als_Prozess_der_schwachen_Wechselwirkung">Beta-Zerfall als Prozess der schwachen Wechselwirkung</h2></div>

Der Beta-Zerfall erfolgt über die <a href="Schwache_Wechselwirkung" title="Schwache Wechselwirkung">schwache Wechselwirkung</a>, eine der vier Grundkräfte der Natur, die sich fundamental von den <a href="Kernkr%C3%A4fte" class="mw-redirect" title="Kernkräfte">Kernkräften</a> unterscheidet. Beim β−-Zerfall wandelt sich auf der Ebene der <a href="Elementarteilchen" title="Elementarteilchen">Elementarteilchen</a> eines der beiden <a href="Quark_(Physik)" title="Quark (Physik)">d-Quarks</a> des Neutrons (<a href="Quark_(Physik)" title="Quark (Physik)">Quarkzusammensetzung</a>: ddu), vermittelt durch ein <a href="Virtuelles_Teilchen" title="Virtuelles Teilchen">virtuelles</a> <a href="W-Boson" title="W-Boson">W−-Boson</a>, in ein u-Quark um, wodurch aus dem Neutron ein Proton (duu) wird. Dabei entstehen ein Elektron und ein Antineutrino. Beim β+-Zerfall wird umgekehrt eines der u-Quarks eines Protons mittels eines W+-Bosons in ein d-Quark umgewandelt.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Forschungsgeschichte">Forschungsgeschichte</h2></div>

<a href="Ernest_Rutherford" title="Ernest Rutherford">Ernest Rutherford</a> und <a href="Frederick_Soddy" title="Frederick Soddy">Frederick Soddy</a> entwickelten 1903 eine Hypothese, nach der die bereits 1896 von <a href="Antoine_Henri_Becquerel" class="mw-redirect" title="Antoine Henri Becquerel">Antoine Henri Becquerel</a> entdeckte <a href="Radioaktivit%C3%A4t" title="Radioaktivität">Radioaktivität</a> mit der Umwandlung von <a href="Chemisches_Element" title="Chemisches Element">Elementen</a> verknüpft ist. Der Betazerfall wurde demnach als Quelle der Betastrahlung ausgemacht. Davon ausgehend formulierten 1913 <a href="Kasimir_Fajans" title="Kasimir Fajans">Kasimir Fajans</a> und Soddy die sogenannten <a href="Fajans-soddysche_Verschiebungss%C3%A4tze" class="mw-redirect" title="Fajans-soddysche Verschiebungssätze">radioaktiven Verschiebungssätze</a>, mit denen die natürlichen <a href="Zerfallsreihe" title="Zerfallsreihe">Zerfallsreihen</a> durch aufeinanderfolgende <a href="Alpha-Zerfall" class="mw-redirect" title="Alpha-Zerfall">Alpha-</a> und Betazerfälle erklärt werden. Die Vorstellung, dass die Betaelektronen selbst wie die Alphateilchen aus dem Kern stammten, verfestigte sich 1913 im Kreis von Ernest Rutherford.

In der Anfangszeit galt lange als allgemeiner Konsens, dass Beta-Teilchen wie Alphateilchen ein für jedes radioaktive Element charakteristisches diskretes Spektrum haben. Experimente von <a href="Lise_Meitner" title="Lise Meitner">Lise Meitner</a>, <a href="Otto_Hahn" title="Otto Hahn">Otto Hahn</a> und <a href="Otto_von_Baeyer" title="Otto von Baeyer">Otto von Baeyer</a> mit Photoplatten als Detektoren, die 1911<a href="#cite_note-14">[14]</a> und den Folgejahren veröffentlicht wurden, sowie verbesserte Experimente von Jean Danysz in Paris 1913 zeigten aber ein komplexeres Spektrum mit einigen Anomalien (besonders bei 210<a href="Bismut" title="Bismut">Bi</a>, damals „Radium E“ genannt), die auf ein <a href="Betaspektrum" class="mw-redirect" title="Betaspektrum">kontinuierliches Spektrum</a> der Beta-Teilchen hinwiesen. Meitner hielt dies wie die meisten ihrer Kollegen zunächst für einen sekundären Effekt, also kein Kennzeichen der ursprünglich emittierten Elektronen. Erst die Experimente von <a href="James_Chadwick" title="James Chadwick">James Chadwick</a> im Labor von <a href="Hans_Geiger_(Physiker)" title="Hans Geiger (Physiker)">Hans Geiger</a> in Berlin 1914 mit einem magnetischen <a href="Spektrometer" title="Spektrometer">Spektrometer</a> und Zählrohren als Detektoren zeigten, dass das kontinuierliche Spektrum ein Kennzeichen der Betaelektronen selbst war.<a href="#cite_note-15">[15]</a>

Um diese scheinbare Nichterhaltung der Energie (und eine ebenfalls auftretende Verletzung von <a href="Impulserhaltung" class="mw-redirect" title="Impulserhaltung">Impuls-</a> und <a href="Drehimpulserhaltung" class="mw-redirect" title="Drehimpulserhaltung">Drehimpulserhaltung</a>) zu erklären, schlug <a href="Wolfgang_Pauli" title="Wolfgang Pauli">Wolfgang Pauli</a> 1930 in einem Brief die Beteiligung eines neutralen, extrem leichten <a href="Elementarteilchen" title="Elementarteilchen">Elementarteilchens</a> am Zerfallsprozess vor, welches er „Neutron“ taufte. <a href="Enrico_Fermi" title="Enrico Fermi">Enrico Fermi</a> änderte diese Bezeichnung 1931 in <a href="Neutrino" title="Neutrino">Neutrino</a> (italienisch für „kleines Neutrales“), zur Unterscheidung von dem nahezu zeitgleich entdeckten wesentlich schwereren Neutron. 1933 publizierte Fermi die theoretische Beschreibung des Betazerfalls als Vier-Teilchen-Wechselwirkung (<a href="Fermi-Wechselwirkung" title="Fermi-Wechselwirkung">Fermi-Wechselwirkung</a>). Der erste experimentelle Nachweis des Neutrinos gelang erst 1956 an einem der ersten großen <a href="Kernreaktor" title="Kernreaktor">Kernreaktoren</a> (siehe <a href="Cowan-Reines-Neutrinoexperiment" title="Cowan-Reines-Neutrinoexperiment">Cowan-Reines-Neutrinoexperiment</a>).

Die Identität der Beta-Teilchen mit atomaren Elektronen wurde 1948 von <a href="Maurice_Goldhaber" title="Maurice Goldhaber">Maurice Goldhaber</a> und <a href="Gertrude_Scharff-Goldhaber" class="mw-redirect" title="Gertrude Scharff-Goldhaber">Gertrude Scharff-Goldhaber</a> nachgewiesen.<a href="#cite_note-Goldhaber-16">[16]</a> Der β+-Zerfall wurde 1934 von <a href="Ir%C3%A8ne_Joliot-Curie" title="Irène Joliot-Curie">Irène</a> und <a href="Fr%C3%A9d%C3%A9ric_Joliot-Curie" title="Frédéric Joliot-Curie">Frédéric Joliot-Curie</a> entdeckt. Der Elektroneneinfang wurde 1935 von <a href="Hideki_Yukawa" title="Hideki Yukawa">Hideki Yukawa</a> theoretisch vorhergesagt und 1937 erstmals von <a href="Luis_Walter_Alvarez" title="Luis Walter Alvarez">Luis Walter Alvarez</a> experimentell nachgewiesen.

Im Jahre 1956 gelang es mit einem von <a href="Chien-Shiung_Wu" title="Chien-Shiung Wu">Chien-Shiung Wu</a> durchgeführten <a href="Wu-Experiment" title="Wu-Experiment">Experiment</a>, die kurz zuvor von <a href="Tsung-Dao_Lee" title="Tsung-Dao Lee">Tsung-Dao Lee</a> und <a href="Chen_Ning_Yang" title="Chen Ning Yang">Chen Ning Yang</a> postulierte <a href="Parit%C3%A4tsverletzung" title="Paritätsverletzung">Paritätsverletzung</a> beim Betazerfall nachzuweisen.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<div class="sieheauch" role="navigation" style="font-style:italic;">Siehe auch: <a href="Kernphysik" title="Kernphysik">Kernphysik</a>, <a href="Kernreaktion" title="Kernreaktion">Kernreaktion</a> und <a href="Radioaktivit%C3%A4t" title="Radioaktivität">Radioaktivität</a></div>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><a href="https://de.wiktionary.org/wiki/Betazerfall" class="extiw external" title="wikt:Betazerfall">Wiktionary: Betazerfall</a> – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen</div>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><a href="#cite_ref-1">↑</a> F Bosch, D R Atanasov, C Brandau, I Dillmann, C Dimopoulou: <cite style="font-style:italic">Beta decay of highly charged ions</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Physica Scripta</cite>. T156, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1088/0031-8949%2F2013%2Ft156%2F014025">10.1088/0031-8949/2013/t156/014025</a> (<a rel="nofollow" class="external text" href="http://stacks.iop.org/1402-4896/2013/i=T156/a=014025?key=crossref.7fd9adbb29e3464e6635875259e59770">iop.org</a>).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Betazerfall&rft.atitle=Beta+decay+of+highly+charged+ions&rft.au=F+Bosch%2C+D+R+Atanasov%2C+C+Brandau%2C+...&rft.btitle=Physica+Scripta&rft.doi=10.1088%2F0031-8949%2F2013%2Ft156%2F014025&rft.genre=book&rft.volume=T156" style="display:none">

</li>

<li id="cite_note-2"><a href="#cite_ref-2">↑</a> Mayer-Kuckuck, Kernphysik, Teubner, 1979, S. 294

</li>

<li id="cite_note-3"><a href="#cite_ref-3">↑</a> H. Krieger, W. Petzold: Strahlenphysik, Dosimetrie und Strahlenschutz. Band 1. 3. Auflage, Teubner 1992, ISBN 978-3-519-23052-6, Seite 63

</li>

<li id="cite_note-4"><a href="#cite_ref-4">↑</a> Mayer-Kuckuck, Kernphysik, Teubner 1979, S. 294

</li>

<li id="cite_note-5"><a href="#cite_ref-5">↑</a> Mayer-Kuckuck, Kernphysik 1979, S. 295

</li>

<li id="cite_note-fermi-6">↑ <a href="#cite_ref-fermi_6-0">a</a> <a href="#cite_ref-fermi_6-1">b</a> Zum Beispiel Enrico Fermi, Nuclear Physics, 1953, S. 81f

</li>

<li id="cite_note-bethge-7">↑ <a href="#cite_ref-bethge_7-0">a</a> <a href="#cite_ref-bethge_7-1">b</a> Bethge, Walter, Wiedemann, Kernphysik, Springer 2008, S. 252

</li>

<li id="cite_note-povh-8">↑ <a href="#cite_ref-povh_8-0">a</a> <a href="#cite_ref-povh_8-1">b</a> <a href="#cite_ref-povh_8-2">c</a> <a href="Bogdan_Povh" title="Bogdan Povh">B. Povh</a>, <a href="Klaus_Rith" title="Klaus Rith">K. Rith</a>, C. Scholz, F. Zetsche: Teilchen und Kerne. 8. Auflage. Springer, Berlin 2009, ISBN 978-3-540-68075-8>

</li>

<li id="cite_note-rpp2014-9"><a href="#cite_ref-rpp2014_9-0">↑</a> K.A. Olive et al. (Particle Data Group), Chin. Phys. C38, 090001 (2014): <a rel="nofollow" class="external text" href="http://pdg.lbl.gov/2014/tables/rpp2014-sum-baryons.pdf">N Baryons Summary Table</a>

</li>

<li id="cite_note-10"><a href="#cite_ref-10">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.spektrum.de/lexikon/physik/inverser-betazerfall/7406">Spektrum Lexikon Physik, Inverser Betazerfall</a>

</li>

<li id="cite_note-11"><a href="#cite_ref-11">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://arxiv.org/abs/1003.0284">Borexino Collaboration: Observation of Geoneutrinos</a>, Phys. Lett. B, Band 687, 2010, S. 299–304

</li>

<li id="cite_note-12"><a href="#cite_ref-12">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.spektrum.de/lexikon/astronomie/beta-zerfall/35">Andreas Müller, Betazerfall, Lexikon der Astronomie, Spektrum</a>

</li>

<li id="cite_note-13"><a href="#cite_ref-13">↑</a> Sexl, Sexl, Weiße Zwerge- schwarze Löcher, Vieweg 1977, S. 55

</li>

<li id="cite_note-14"><a href="#cite_ref-14">↑</a> O. v. Baeyer, L. Meitner, O. Hahn: Magnetische Spektren der Beta-Strahlen des Radiums. In: Physikalische Zeitschrift. Band 12, 1911, S. 1099–1101 (<style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r261891140">

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</style><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20150108233046/http://www.ymambrini.com/My_World/History_files/Hahn.pdf">Archivierte Kopie</a> (<a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a> vom 8. Januar 2015 im <a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a>) PDF).

</li>

<li id="cite_note-15"><a href="#cite_ref-15">↑</a> Chadwick: Intensitätsverteilung im magnetischen Spektrum der Betastrahlen von Radium B+C. In: Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. Band 16, 1914, S. 383–391.

</li>

<li id="cite_note-Goldhaber-16"><a href="#cite_ref-Goldhaber_16-0">↑</a> <a href="Maurice_Goldhaber" title="Maurice Goldhaber">Maurice Goldhaber</a>, <a href="Gertrude_Scharff-Goldhaber" class="mw-redirect" title="Gertrude Scharff-Goldhaber">Gertrude Scharff-Goldhaber</a>: <cite style="font-style:italic">Identification of beta-rays with atomic electrons</cite>. In: <cite style="font-style:italic"><a href="Physical_Review" title="Physical Review">Physical Review</a></cite>. Volume 73, Nr. 12, 1948, S. 1472–1473, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1103/PhysRev.73.1472">10.1103/PhysRev.73.1472</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Betazerfall&rft.atitle=Identification+of+beta-rays+with+atomic+electrons&rft.au=Maurice+Goldhaber%2C+Gertrude+Scharff-Goldhaber&rft.date=1948&rft.doi=10.1103%2FPhysRev.73.1472&rft.genre=journal&rft.issue=12&rft.jtitle=Physical+Review&rft.pages=1472-1473&rft.volume=Volume+73" style="display:none">

</li>

</ol></div></div><div><div class="zim-footer">

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