Az elektron-bomlás, a pozitron-bomlás, és az elektron-befogadás hogyan zajlik?

Szerintem Wikipédián pont meg van magyarázva az, amit nem értesz:

[link]

Röviden: A magban nyilván nincs sem elektron, sem pozitron. Ezt szem előtt tartva a problémáidra a válasz:

"Elektron-bomlásnál állítólag nő a rendszám": Ilyenkor az atommagban egy neutron protonná alakul, miközben elektron (és antineutrínó) keletkezik. Mivel így eggyel több proton van a magban, mint előtte, a rendszám nő. (Mivel a rendszám az a protonok száma az atommagban.)

Pozitronos változat: Ilyenkor proton alakul neutronná és keletkezik pozitron (és egy neutrínó). Mivel egy proton átalakult neutronná, nyilván csökken a rendszám.

Elektron befogás: Ilyenkor is proton alakul át neutronná, elnyelve egy elektront (és kibocsájtva egy neutrínót).

Miért jön létre a béta bomlás: Ismert az, hogy az atommag körül keringő elektronok bizonyos pályákon lehetnek, amelyeken az elektronok energiája jól meghatározott. Ezek közül az elektronok a lehető legalacsonyabb energiával rendelkező pályákat töltik be ( Figyelembe véve továbbá többek között a Hund-szabályt és a Pauli elvet). Na most ugyan így, az atommagban is vannak bizonyos energiaállapotok. Sőt, a nukleonok is lehetnek gerjesztett állapotban, ennek a megszűnése lényegében a gamma bomlás. De az is számít, hogy hány neutron és proton van az atommagban. Szemléletesen: A protonok közt hat a Coulomb-taszítás, amely igyekszik szétlökni az atommagot, vagyis a kötési energiát rontja (tehát növeli, mivel az eleve negatív). Tehát, ha viszonylag sok a proton az atommagban, akkor annak energiaviszonyai kedvezőtlenek lesznek. Ha a neutron sok, az sem feltétlen jó, mert a magerők telítődnek (egy nukleon csak meghatározott számú másik nukleonnal tud kölcsönhatásba lépni), így szintén széteshet a mag... Szóval az egészből annyit akartam kihozni, hogy a protonok és neutronok száma láthatóan befolyásolja a mag energiáját. De ezen kívül még az is számít például, hogy páros vagy páratlan darab proton és neutron van e a magban... A lényeg, hogy a radioaktív bomlások azért jönnek létre, hogy a mag energiáját csökkentsék. Így lehet elkülöníteni stabil és instabil (radioaktív) magokat, azaz ha bomlással csökkenthető a mag energiája, akkor az instabil, egyébként pedig stabil. Lásd például: ( ha tudsz angolul [link] )

Tehát összefoglalva: spontán magátalakulásról van szó, a hajtóerő a mag energiájának csökkentése.

"Mitől függ, hogy melyik megy végbe a béta bomlások közül": Attól, hogy proton vagy neutron felesleg van a magban. Ugyanis, ha protonfelesleg van (azaz kisebb lenne a mag energiája eggyel kevesebb protonnal, de eggyel több neutronnal), akkor pozitronbomlás következik be, vagy elektronbefogás. (Hogy a kettő közül melyik, az a véletlen műve, de statisztikailag meghatározható, hogy az esetek hány százalékában melyik fog bekövetkezni). Ha neutronfelesleg van a magban, akkor negatív béta bomlás fog bekövetkezni.

Néhány megjegyzés, ami talán elejét veszi pár további kérdésnek:

Persze amit leírtam nem azt jelenti, hogy neutronfelesleg esetén csak nagavív béta bomlás mehet végbe és protonfelesleg esetén pedig csak EC és pozitron bomlás, hiszen például az alfa bomlás is csökkenti a magban a protonok számát... Az, hogy egy adott izotóp (remélem ez a szó ismerős) milyen bomlást végez, szintén nem feltétlenül egyértelmű (például béta vagy alfa bomlással csökkenti a protonjai számát), de statisztikailag ilyenkor is meghatározható, hogy az esetek hány százalékban melyik bomlási mód fog bekövetkezni.