Principal diferença - Emissão de pósitrons vs captura de elétrons

Existem certos isótopos que ocorrem naturalmente que são instáveis ​​devido ao número desequilibrado de prótons e nêutrons eles têm em seu núcleo de átomos. Portanto, para se tornarem estáveis, esses isótopos passam por um processo espontâneo denominado decaimento radioativo. O decaimento radioativo faz com que um isótopo de um elemento particular seja convertido em um isótopo de um elemento diferente. Existem diferentes caminhos de decaimento, como emissão de pósitrons, emissão de negatron e captura de elétrons. A emissão de pósitrons é a liberação de um pósitron e um neutrino de elétron no processo de decaimento radioativo. A captura de elétrons é um processo que emite um neutrino de elétrons. Ambos os processos ocorrem em núcleos ricos em prótons. Na emissão de pósitrons, um próton dentro do núcleo radioativo é convertido em um nêutron enquanto libera um pósitron; na captura de elétrons, um núcleo rico em prótons de um átomo neutro absorve um elétron da camada interna que então converte um próton em um nêutron, emitindo um neutrino de elétron. Esta é a principal diferença entre a emissão de pósitrons e a captura de elétrons.

Principais áreas cobertas

1. O que é a emissão de pósitrons - Definição, Princípio, Exemplo 2. O que é captura de elétrons - Definição, Princípio, Exemplo 3. Quais são as semelhanças entre a emissão de pósitrons e a captura de elétrons - Esboço de características comuns 4. Qual é a diferença entre a emissão de pósitrons e a captura de elétrons - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: átomo, elétron, elétron, neutrino, núcleo, nêutron, pósitron, próton, decaimento radioativo

O que é a emissão de pósitrons

A emissão de pósitrons é um tipo de decaimento radioativo onde um próton dentro de um núcleo radioativo é convertido em um nêutron enquanto libera um pósitron e um neutrino de elétron. Isso também é conhecido como beta mais decadência. Um pósitron é uma partícula subatômica com a mesma massa de um elétron e uma carga numericamente igual, mas positiva. É também chamada de partícula beta (β⁺ ou e +). Um neutrino de elétron (Ve) é uma partícula subatômica sem carga elétrica líquida. A emissão de pósitrons ocorre em núcleos radioativos ricos em prótons.

Figura 1: Emissão de pósitrons em um diagrama

Na emissão de pósitrons, o número atômico do núcleo diminui em 1. O número atômico de um átomo é o número total de prótons presentes no núcleo. Mas na emissão de pósitrons, um desses prótons passa por uma conversão. Isso causa a redução do número atômico. No entanto, o número de massa do átomo permanecerá o mesmo. Isso ocorre porque o próton é convertido em nêutron e o número de massa é a soma dos prótons e nêutrons no átomo. A reação nuclear seguinte é um exemplo de emissão de pósitrons.

₆¹¹C → ₅¹¹B + e⁺ + Ve + energia

Este é um isótopo de carbono. É um isótopo radioativo de carbono. Ele decai em boro-11 por emissão de pósitrons. O boro-11 é um isótopo estável do boro.

O que é captura de elétrons

A captura de elétrons é um tipo de decaimento radioativo onde o núcleo de um átomo absorve um elétron da camada interna e converte um próton em um nêutron, liberando um neutrino de elétron e radiação gama. Este processo ocorre em núcleos ricos em prótons. Um elétron de camada interna é um elétron de um nível de energia interno do átomo (ex: camada K, camada L). Simultaneamente, esse processo causa a liberação de um neutrino de elétrons. A reação nuclear para o processo pode ser dada como segue.

P + e^– → n + Ve + γ

Figura 2: Princípio de captura de elétrons

A captura de elétrons causa a redução de um número atômico em 1, pois o número atômico é o número total de prótons em um núcleo atômico e, nesse processo, um próton se transforma em nêutron. No entanto, o número de massa não muda. Uma vez que a captura de elétrons resulta em uma perda de um elétron na camada de elétrons, ela é balanceada pela perda de um próton (carga positiva), portanto, o átomo permanece eletricamente neutro.

¹³N₇ + e^– → ¹³C₆ + Ve + γ

A reação acima fornece a captura de elétrons de um isótopo de nitrogênio. Ele forma um átomo de carbono-13 junto com um neutrino de elétrons e radiação gama. O carbono-13 é um isótopo natural e estável do carbono.

Semelhanças entre a emissão de pósitrons e a captura de elétrons

Diferença entre a emissão de pósitrons e a captura de elétrons

Definição

Emissão de pósitrons: A emissão de pósitrons é um tipo de decaimento radioativo no qual um próton dentro de um núcleo radioativo é convertido em um nêutron enquanto libera um pósitron e um neutrino de elétron.

Captura de elétrons: A captura de elétrons é um tipo de decaimento radioativo no qual o núcleo de um átomo absorve um elétron da camada interna e converte um próton em um nêutron, liberando um neutrino de elétron e radiação gama.

Emissão

Emissão de pósitrons: A emissão de pósitrons emite um pósitron junto com um neutrino de elétrons.

Captura de elétrons: A captura de elétrons emite um neutrino de elétrons e radiação gama.

Princípio

Emissão de pósitrons: A emissão de pósitrons ocorre como uma conversão de um próton em um nêutron, pósitron e um neutrino de elétron.

Captura de elétrons: A captura de elétrons ocorre como uma conversão de um próton em um nêutron e um neutrino de elétron pela absorção de um elétron da camada interna.

Conclusão

O decaimento radioativo de um isótopo instável de um elemento específico converte esse isótopo em um isótopo diferente de um elemento químico diferente. Existem vários caminhos de decadência. A emissão de pósitrons e a captura de elétrons são duas dessas vias. A principal diferença entre a emissão de pósitrons e a captura de elétrons é que, na emissão de pósitrons, um próton dentro do núcleo radioativo é convertido em um nêutron enquanto libera um pósitron enquanto, na captura de elétrons, um núcleo rico em prótons de um átomo neutro absorve uma camada interna elétron que então converte um próton em um nêutron, emitindo um neutrino de elétron.

Referência:

1. Helmenstine, Anne Marie. “Definição de captura de elétrons”. ThoughtCo, 25 de junho de 2014, disponível aqui. 2. “Caminhos de Decadência”. Chemistry LibreTexts, Libretexts, 10 de junho de 2017, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “Beta-plus Decay” Por Master-m1000 - Trabalho próprio baseado em: Beta-minus Decay.svg por Inductiveload (Domínio Público) via Commons Wikimedia 2. “Captura de elétrons” Por Master-m1000 - e self-made. Este desenho vetorial foi criado com o Inkscape (Domínio Público) via Commons Wikimedia