Beta ışını nedir? Beta ışınlarının özellikleri nelerdir? Beta ışınlarının yapısı, nasıl oluşur, beta ışınları hakkında bilgi.
Beta Işınları
Beta ışınları; doğal ya da yapay radyoaktif atom çekirdeklerinden yayınlanan ışın türlerinden biridir. Bu ışınların elektrik ve magnetik alanlarda sapmalarından, elektrik yükü taşıdıkları anlaşıldı; özgül yükleri ve hızlarının ölçülmesiyle de hızlı hareket eden elektronlardan oluştukları ortaya kondu. Atom çekirdeklerinin yapısında elektron bulunmamakla birlikte beta ışınları, elementlerin bazı kararsız çekirdeklerinin uğradıkları “beta bozunması” denilen bir olay sırasında yayınlanırlar. Beta bozunması yapan ve atom numarası Z olan bir çekirdek ya bir eksi yüklü elektron (negatron) yayınlayarak atom numarası bir fazla (Z+l) olan başka bir çekirdeğe; ya da bir artı yüklü elektron yayınlayarak atom numarası bir eksik (Z-l) olan çekirdeğe dönüşür.
H. Becquerel, beta ışınlarının enerjilerinin oldukça karmaşık bir yapıya sahip olduğu gösterdi. Çekirdekten yayınlanan ışınların enerji tayfı (spektrum) süreklidir. Bunlara “birincil (primer) beta ışınları” denir. Çekirdek beta ışınlarının enerjileri en çok 4 MeV kadardır. Bazı çekirdeklerin sürekli beta spektrumlarının üstünde bir de çizgi spektrumu yer alır. Bu tür olanlarına da “ikincil (sekonder) beta ışınları” denir. İkincil olanı çekirdeklerden değil, atomun çekirdeğe en yakın elektron tabakalarından, “İç dönüşüm’ (konversiyon) adı verilen bir olay sırasında yayınlanır.
Beta ışınları, elektronlardan oluştuklarından tanecik özelliğine sahip ışınlardandır. Elektrik ve magnetik alanlarda sapmalarından yararlanarak hızları ölçülebilir ve ışık hızına yakın hızlara kadar hızlandırılabilirler. Beta taneciklerinin hızları ilk kez 1910’da O. von Baeyer ve O. Hahn tarafından E. Rutherford‘un alfa tanecikleri için kullandığı “magnetik spektrometre” yöntemiyle ölçüldü.
Alfa ışınlarından daha girici olmalarına karşın gamma ve X-ışınlarından çok daha az giricidirler. Enerjilerine bağlı olarak, havada birkaç cm’den birkaç m’ye kadar gidebilirler. Örneğin 3 MeV enerjili olanları, havada 10 m’den daha fazla yol alabilirler. Alfa ışınları 0.06 mm kalınlıkta bir alüminyum levhada tümüyle tutulurken beta ışınları, 1 mm kalınlıkta alüminyum levhadan geçebilirler. 5 mm kalınlıktaki bir alüminyum levhada beta ışınlarını % 90’ı tutulur. Beta ışınları maddesel ortamlardan geçerken, bir eksponansiyel yasa uyarınca soğurulurlar. Soğurulma derecesi ortamın cinsine ve kalınlığına, ayrıca beta ışınlarının enerjisine bağlıdır. Yüksek enerjili beta ışınları, ağır elementlerden yapılmış hedeflerde durdurulursa X-ışınları ve frenleme ışınları, elde edilir. İyonlayıcı ışınlardan olan beta ışınlarının canlı organizmalar üzerindeki etkisi, alfa ışınlarının etkisinden yaklaşık 10 kat daha fazladır.