β−崩壊

🧠 β−崩壊beta-minus decay崩壊（beta-minus decay）beta-minus decay（崩壊）では中性子が陽子へ変わり、電子と反電子ニュートリノを放出するため、質量数は保たれたまま原子番号atomic number原子番号（atomic number）atomic number（原子番号）が1増える。

弱い相互作用による核変換

基本過程は

であり、核種全体では${}^{A}${Z}X\to{}^{A}{Z+1}Y+e^-+\bar\nu_eとなる。中性子過剰核を安定帯band of stability安定帯（band of stability）band of stability（安定帯）へ近づける変化である。放出電子は核内にあらかじめ存在した軌道orbital軌道（orbital）orbital（軌道）電子ではない。

連続スペクトルの理由

崩壊エネルギーを電子、反ニュートリノ、娘核反跳recoil反跳（recoil）recoil（反跳）が分けるため、β電子の運動エネルギーkinetic energy運動エネルギー（kinetic energy）kinetic energy（運動エネルギー）は0から終端エネルギーまで連続分布をとる。βスペクトルの終端が$Q$値に対応する。

物質中でのエネルギー損失

β電子は電離・励起と制動放射bremsstrahlung制動放射（bremsstrahlung）bremsstrahlung（制動放射）で減速deceleration減速（deceleration）deceleration（減速）し、多重散乱で曲がる。このため飛程range (of radiation in matter)飛程（range (of radiation in matter)）range (of radiation in matter)（飛程）は単一値ではなく分布をもち、遮蔽shield遮蔽（shield）shield（遮蔽）では低原子番号atomic number原子番号（atomic number）atomic number（原子番号）材料と制動放射bremsstrahlung制動放射（bremsstrahlung）bremsstrahlung（制動放射）を考慮する。

まとめ

• β−崩壊は$n\to p$により$A$を保ち$Z$を1増やす。
• 電子と反ニュートリノがエネルギーを分けるため連続スペクトルcontinuous spectrum連続スペクトル（continuous spectrum）continuous spectrum（連続スペクトル）となる。
• 放出電子は物質中で電離・散乱・制動放射bremsstrahlung制動放射（bremsstrahlung）bremsstrahlung（制動放射）を起こす。