ההבדל העיקרי בין אלקטרון לחלקיק בטא הוא שאלקטרון הוא בעצם טעון שלילי בעוד שחלקיקי בטא יכול להיות טעון +1 או -1 טעון.
המונח חלקיקים אלמנטריים מתייחס לחלקיקים שאין להם מבנה מובחן. משמעות הדבר היא שלא ניתן לצמצם חלקיקים אלו או להפריד אותם לרכיבים קטנים יותר. אלקטרונים וקווארקים הם חלקיקים כאלה.
מהו אלקטרון?
אלקטרון הוא חלקיק יסודי שמגיע תחת משפחת הלפטונים, ויש לו מטען שלילי. המטען של חלקיק זה הוא -1. זהו חלקיק פרמיוני ודור ראשון המראה פעילות בכוח הכבידה, אלקטרומגנטית וחלשה.אנו יכולים לסמן אלקטרון כ-e-. האנטי-חלקיק של אלקטרון הוא פוזיטרון.
התיאוריה על האלקטרון נוצרה לראשונה בסביבות 1838-1851 על ידי ריצ'רד לאמינג וג'ונסטון סטוני. עם זאת, גילוי האלקטרון נעשה על ידי J. J. תומסון. ניתן לתת את המסה של אלקטרון כ-9.109… x 10-31 ק ג. המטען החשמלי של חלקיק זה יכול להיות 1.602… x 10-19 C. לאלקטרון יש ספין של ½.
איור 01: אלקטרונים בעננים מסלוליים אטומיים שונים
אלקטרון מתרחש באטום כחלקיק תת-אטומי, וחלקיקים תת-אטומיים עיקריים אחרים הם פרוטונים ונויטרונים. בדרך כלל, המסה של אלקטרון קטנה בערך פי 1836 ממסה של פרוטון. כאשר בוחנים את התכונות המכניות הקוונטיות של אלקטרון, יש לו תנע זוויתי מהותי של ערך ½, ואנחנו יכולים לבטא אותו ביחידות של קבוע פלאנק מופחת.אין שני אלקטרונים שיכולים לתפוס את אותו מצב קוונטי מכיוון שהאלקטרונים הם פרמיונים, מה שגורם לחלקיק הזה להתנהג על פי עקרון ההדרה של פאולי. יתר על כן, בדומה לכל חלקיקי היסוד האחרים, אלקטרונים יכולים להתנהג הן כגל והן כחלקיק. משמעות הדבר היא כי אלקטרונים יכולים להתנגש בחלקיקים אחרים (טבע החלקיקים) וניתן לעקוף אותם על ידי האור (טבע הגל).
באופן כללי, אלקטרונים ממלאים תפקיד חיוני בתופעות שונות, כולל חשמל, מגנטיות, כימיה ומוליכות תרמית. יתר על כן, חלקיק זה יכול להשתתף באינטראקציות כבידה, אלקטרומגנטיות וחלשות. מטען האלקטרונים יוצר סביבם שדה חשמלי. בנוסף, אלקטרונים מעורבים ביישומים רבים ושונים, כולל טעינת חיכוך, אלקטרוליזה, אלקטרוכימיה, טכנולוגיית סוללות, אלקטרוניקה, ריתוך, צינורות קתודית, פוטו-חשמל, מיקרוסקופ אלקטרוני, טיפול בקרינה, לייזר וכו'.
מהו חלקיק בטא?
חלקיק בטא הוא אלקטרון או פוזיטרון בעל אנרגיה גבוהה ובמהירות גבוהה שנפלט מהגרעין של כמה רדיונוקלידים במהלך התפרקות רדיואקטיביות. הסמל לציון חלקיק זה הוא β. אנו קוראים לדעיכה הזו בטא ריקבון.
איור 02: יכולת חדירה של קרני אלפא, בטא וגמא
חלקיק בטא יכול להתרחש בשתי דרכים כמו β - דעיכה ו- β + דעיכה. שני סוגים אלה מייצרים אלקטרונים ופוזיטרונים, בהתאמה. האנרגיה של חלקיק בטא היא בערך 0.5 MeV. יש לו טווח של מטרים באוויר. מרחק זה תלוי באנרגיה של החלקיק. בדרך כלל, חלקיקי בטא נמצאים תחת קרינה מייננת, והיא מייננת יותר באופן יחסי מקרני גמא. עם זאת, הוא פחות מייננן מחלקיקי אלפא.גבוה יותר את האפקט המיינן, הוריד את כוח החדירה.
בהשוואה בין קרני אלפא, בטא וגמא, לבטא יש כוח חודר בינוני וכוח מייננן בינוני. חלקיק בטא יכול לעתים קרובות להיעצר על ידי כמה מילימטרים של אלומיניום. עם זאת, זה לא אומר שאנחנו לא יכולים להגן לחלוטין על קרני בטא מפני גיליון. הסיבה לכך היא שהקרניים הללו יכולות להאט בעניין.
מה ההבדל בין אלקטרון לחלקיק ביתא?
אלקטרונים וחלקיקי בטא הם חלקיקים יסודיים חשובים. ההבדל העיקרי בין אלקטרון לחלקיק בטא הוא שאלקטרון הוא בעצם מטען שלילי, בעוד שחלקיק בטא יכול להיות טעון +1 או טעון -1.
הטבלה הבאה מסכמת את ההבדל בין אלקטרון לחלקיק בטא.
סיכום – אלקטרון נגד חלקיקי בטא
ישנם סוגים שונים של חלקיקים זעירים בכימיה לגבי אטומים.אלקטרונים וחלקיקי בטא הם שני סוגים כאלה של חלקיקים. ההבדל העיקרי בין אלקטרון לחלקיק בטא הוא שאלקטרון הוא בעצם מטען שלילי, בעוד שחלקיק בטא יכול להיות טעון +1 או טעון -1.
