Tangkapan elektron

Penangkapan elektron atau tangkapan elektron (penangkapan elektron-K, juga penangkapan-K, atau penangkapan elektron-L, pengangkapan-L) adalah proses ketika inti atom netral yang kaya proton menyerap elektron dari kulit dalam atom, biasanya dari kelopak elektron K atau L. Oleh karena itu, proses ini mengubah proton menjadi neutron dan secara bersamaan menyebabkan emisi neutrino elektron.

p  +  e⁻  →  n  +  ν_e

Ia memiliki energi karakteristik tunggal ini, karena emisi neutrino tunggal membawa seluruh energi peluruhan. Demikian pula, momentum emisi neutrino menyebabkan atom turunan terlontar dengan momentum karakteristik tunggal.

Nuklida turunan, jika ia dalam keadaan tereksitasi, kemudian ditransisikan menjadi keadaan dasarnya. Biasanya sinar gamma diemisikan selama transisi ini, tetapi de-eksitasi nuklir dapat pula berlangsung melalui konversi internal.

Setelah menangkap elektron bagian dalam atom, elektron terluar menggantikan elektron yang tertangkap dan satu atau lebih foton sinar-X karakteristik dipancarkan dalam proses ini. Penangkapan elektron terkadang juga menghasilkan efek Auger, di mana elektron dikeluarkan dari kelopak elektron karena interaksi antara elektron atom dalam proses mencari keadaan energi yang lebih rendah.

Setelah menangkap elektron, nomor atom berkurang satu, jumlah neutron bertambah satu, dan tidak ada perubahan pada nomor massa. Pengambilan elektron sederhana dengan sendirinya menghasilkan atom netral, karena hilangnya elektron dalam kelopak elektron diimbangi oleh hilangnya muatan nuklir positif. Namun, ion atom positif dapat dihasilkan dari emisi elektron Auger lebih lanjut.

Penangkapan elektron adalah suatu contoh interaksi lemah, salah satu dari empat gaya fundamental.

Penangkapan elektron adalah moda peluruhan utama untuk isotop dengan kelimpahan proton relatif banyak dalam inti atom, tetapi dengan perbedaan energi yang tidak mencukupi antara isotop dan calon nuklida turunannya (isobar dengan kurang satu muatan positif) agar nuklida meluruh dengan memancarkan positron. Penangkapan elektron selalu merupakan moda peluruhan alternatif untuk isotop radioaktif yang memang memiliki energi yang cukup untuk meluruh dengan emisi positron. Penangkapan elektron kadang-kadang disebut peluruhan beta terbalik, meskipun istilah ini juga dapat merujuk pada interaksi antineutrino elektron dengan proton.^[1]

Jika perbedaan energi antara atom induk dan atom turunan kurang dari 1,022 MeV, emisi positron adalah terlarang karena tidak cukup energi peluruhan yang tersedia, dan sehingga penangkapan elektron adalah satu-satunya moda peluruhan. Contohnya, rubidium-83 (37 proton, 46 neutron) akan meluruh menjadi kripton-83 (36 proton, 47 neutron) hanya dengan penangkapan elektron (perbedaan energi, atau energi peluruhan, sekitar 0,9 MeV).

1. ^ "The Reines-Cowan Experiments: Detecting the Poltergeist" (PDF). Los Alamos National Laboratory. 25: 3. 1997.