科学变得简单：什么是 Beta 衰变？

β 衰变是放射性衰变的主要机制，不稳定同位素中，β 衰变涉及中子转化为质子（β-衰变）或质子转化为中子（β+衰变），同时发射电子、正电子、中微子或反中微子。此外，像双中微子双 β 衰变和假设的无中微子双 β 衰变这样的罕见和理论形式可能会显著影响我们对粒子物理学的理解，特别是关于中微子的质量和性质。来源：SciTechDaily.com

什么是 β 衰变？

β 衰变是最常见的放射性衰变形式。它以两种方式之一发生。在一种类型的 β 衰变中，不稳定原子核在将中子转化为质子的同时发射电子和反中微子。在第二种类型中，不稳定原子核在将质子转化为中子的同时，会发射一个正电子（带正电的电子，也称为反电子）和一个中微子。正电子和电子都是β粒子。科学家已经在 97% 的已知不稳定同位素中观察到了β衰变。它发生在中子或质子过多的原子核中。

放射性衰变 原子核 电子 中微子 同位素

科学家观察到两种主要的β衰变类型。第一种是β-衰变。在这种形式下，原子核会发射一个电子和一个反中微子（中微子的反物质形式）。这个过程将原子核中的中子变成质子。第二种类型的β衰变是β+衰变。在这种形式下，原子核会发射一个中微子和一个正电子（电子的反物质形式）。这个过程将原子核中的质子转变为中子。

反物质 质子 中子

β衰变主要发生在中子转化为质子或反之亦然的过程中，释放出电子和中微子等粒子。图片来源：托马斯·杰斐逊国家加速器设施 (JLab)

粒子物理学的标准模型

β衰变事实

美国能源部对放射性衰变研究的贡献

图例 CUORE 实验