Betastrahlung
Synonym: β-Strahlung
Definition
Betastrahlen sind durch Kernreaktionen bei natürlicher oder künstlicher Radioaktivität freigesetzte Elektronen die den atomaren Bereich mit mehr oder weniger kinetischer Energie verlassen.
Andere Ursprungsformen
Auch Gammastrahlen (Röntgenstrahlen) hoher Photonenenergie, deren Photonenenergie die Bildungsenergie von Paaren von Elektronen und deren Antiteilchen, die Positronen, übersteigt, können bei der Wechselwirkung mit Materie oder Antimaterie Betastrahlen erzeugen. Elektronen, die durch Glüh- oder Feldemission oder Photoemission, bevorzugt im Vakuum, die Bindung an Materie verloren haben, können ebenfalls durch die Beschleunigung in einem elektrischen Feld zu Betastrahlen werden.
Ältere Farbbildschirme zur Darstellung von mehr oder weniger hellen Bildpunkten mit Elektronenstrahlröhren auf fluoreszierenden Leuchtstoffen verwendeten vorzugsweise Elektronen, die mit einer Gleichspannung von 24.000 Volt zu Betastrahlen beschleunigt wurden. Neben der erwünschten Lichtstrahlung wird beim Elektronenaufprall auch unerwünschte Röntgenstrahlung erzeugt, die durch die Verwendung von ausreichend dicken Bleiglasplatten als Leuchtstoffträger auf unschädliche Röntgenstrahlungsstärken beim Bildschirmbetrachter abgeschwächt werden. Höhere Beschleunigunsspannungen für Elektronen, wie in Röntgenröhren erschweren die sichere Abschirmung von Röntgenstrahlung als Sekundärprozess von Betastrahlung.
Energieabgabe
Die Energieabgabe von Betastrahlen an auffangende getroffene Materie wird in Kaskaden von Bremsvorgängen erzeugt, wobei in der Nähe der Materieoberfläche nur wenig Energie je Bremswegelement an die Umgebung abgegeben wird, so dass in der Nähe des Endes des Bremsweges eines Elektrons die höchste räumliche Leistungsdichte der Energieübertragung stattfindet.