<?xml version="1.0"?>
<feed xmlns="http://www.w3.org/2005/Atom" xml:lang="de">
	<id>https://demowiki.knowlus.com/index.php?action=history&amp;feed=atom&amp;title=Betastrahlung</id>
	<title>Betastrahlung - Versionsgeschichte</title>
	<link rel="self" type="application/atom+xml" href="https://demowiki.knowlus.com/index.php?action=history&amp;feed=atom&amp;title=Betastrahlung"/>
	<link rel="alternate" type="text/html" href="https://demowiki.knowlus.com/index.php?title=Betastrahlung&amp;action=history"/>
	<updated>2026-04-06T22:30:36Z</updated>
	<subtitle>Versionsgeschichte dieser Seite in Demo Wiki</subtitle>
	<generator>MediaWiki 1.44.2</generator>
	<entry>
		<id>https://demowiki.knowlus.com/index.php?title=Betastrahlung&amp;diff=6784&amp;oldid=prev</id>
		<title>imported&gt;Kein Einstein: Bezüge in der Einleitung etwas klarer (versucht)</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://demowiki.knowlus.com/index.php?title=Betastrahlung&amp;diff=6784&amp;oldid=prev"/>
		<updated>2025-07-19T20:15:20Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Bezüge in der Einleitung etwas klarer (versucht)&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;&lt;b&gt;Neue Seite&lt;/b&gt;&lt;/p&gt;&lt;div&gt;[[Datei:Beta-minus Decay.svg|mini|β&amp;lt;sup&amp;gt;−&amp;lt;/sup&amp;gt;-Strahlung (freigesetzte Elektronen beim β&amp;lt;sup&amp;gt;−&amp;lt;/sup&amp;gt;-Zerfall)]][[Datei:Beta-plus Decay.svg|mini|β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;-Strahlung (freigesetzte Positronen beim β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;-Zerfall)]]&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Betastrahlung&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; oder &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;β-Strahlung&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; ist eine Strahlung aus energiereichen [[Elektron]]en (dann genauer „β&amp;lt;sup&amp;gt;−&amp;lt;/sup&amp;gt;-Strahlung“ genannt) oder [[Positron]]en (dann genauer „β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;-Strahlung“), die beim [[Betazerfall]] auftreten, einem Typ des [[Radioaktivität|radioaktiven Zerfalls]] von [[Atomkern]]en. Die emittierten Teilchen werden auch als &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Betateilchen&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; bezeichnet. Nicht zur Betastrahlung zählen die (Anti-)[[Neutrino]]s, die bei diesem Prozess ebenfalls entstehen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die [[kinetische Energie]] der Betateilchen liegt zwischen (nahezu) Null bis und einer maximalen Energie, die je nach radioaktivem [[Nuklid]] (Atomkernsorte) verschieden ist und typischerweise einige hundert [[Elektronenvolt|Kiloelektronenvolt]] oder wenige Megaelektronenvolt beträgt. Die [[Reichweite (Teilchenstrahlung)|Reichweite]] in Luft beträgt maximal einige Meter; ein dickes Buch, eine dicke Plexiglasscheibe oder eine dünne Aluminiumplatte schirmen Betastrahlung vollständig ab.  &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Der Name stammt von der ersten Einteilung der ionisierenden Strahlen aus radioaktiven Prozessen in Alphastrahlen, Betastrahlen und [[Gammastrahlung|Gammastrahlen]], die in dieser Reihenfolge steigende Durchdringungsfähigkeit von Materie zeigen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Entstehung ==&lt;br /&gt;
{{Hauptartikel|Betazerfall}}&lt;br /&gt;
Der Betazerfall ist eine Art des radioaktiven Zerfalls von [[Atomkern]]en. Beim β&amp;lt;sup&amp;gt;−&amp;lt;/sup&amp;gt;-Zerfall wandelt sich ein elektrisch neutrales [[Neutron]] in ein positiv geladenes [[Proton]] um. Dabei entsteht zusätzlich ein negativ geladenes Elektron und ein neutrales Elektron-Antineutrino, die mit hoher Energie ausgestrahlt werden. Beim β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;-Zerfall wandelt sich ein Proton in ein Neutrum um, und ein positiv geladenes Positron sowie ein Elektron-Neutrino werden emittiert. Bei beiden Zerfallsvorgängen wandelt sich der Kern in einen Atomkern mit derselben [[Massenzahl]], aber um Eins geänderter [[Ordnungszahl]] um.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
In der Anfangszeit der Kernphysik führte die Beobachtung von Beta-Elektronen vorübergehend zu dem Fehlschluss, Elektronen seien Bestandteile des Atomkerns.&amp;lt;ref&amp;gt;siehe z.&amp;amp;nbsp;B. Max Planck: &amp;#039;&amp;#039;Das Weltbild der neuen Physik.&amp;#039;&amp;#039; Leipzig: Barth, 1929, S. 17/18.&amp;lt;/ref&amp;gt; Nach heutigem Wissen werden jedoch die beiden emittierten Teilchen erst zum Zeitpunkt der Kernumwandlung erzeugt. Das nicht ganz passende Wort „Zerfall“ wird aber weiterhin verwendet.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dass Beta-Minus-Strahlen tatsächlich dieselbe Teilchenart sind wie die Elektronen der Atomhülle, zeigt sich in ihrer Wechselwirkung mit Materie. Das [[Pauli-Prinzip]], das nur für identische Teilchen gilt, verhindert, dass das Elektron nach dem Abbremsen in bereits besetzte Zustände eines neutralen Atoms eingefangen wird. Mit Beta-Minus-Strahlen ist dieser Einfang tatsächlich nie beobachtet worden, während für andere negativ geladene Teilchen, beispielsweise [[Myon]]en, dieser Einfang nicht verboten ist und auch beobachtet wird.&amp;lt;ref name=&amp;quot;Goldhaber&amp;quot;&amp;gt;{{Literatur |Autor=[[Maurice Goldhaber]], [[Gertrude Scharff-Goldhaber]] |Titel=Identification of beta-rays with atomic electrons |Sammelwerk=[[Physical Review]] |Band=Volume 73 |Nummer=12 |Datum=1948 |Seiten=1472–1473 |DOI=10.1103/PhysRev.73.1472}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Energiespektrum ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Freigesetzte Energie ===&lt;br /&gt;
Die Umwandlungsenergie wird als Massendifferenz zwischen Ausgangs&amp;#039;&amp;#039;atom&amp;#039;&amp;#039; (Ordnungszahl Z) und Endatom (Ordnungszahl Z±1) definiert. Diese Energie entspricht gemäß der [[Äquivalenz von Masse und Energie]] &amp;lt;math&amp;gt;E_0 = mc^2&amp;lt;/math&amp;gt; der Massendifferenz zwischen Mutteratom X und Tochteratom Y:&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt;\Delta E = \left ( m({}^A_Z\mathrm X) - m({}^{\ \;A}_{Z\pm 1}\mathrm Y) \right )\cdot c^2.&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sie besteht hauptsächlich aus:&lt;br /&gt;
* kinetische Energie des Betateilchens,&lt;br /&gt;
* kinetische Energie des (Anti-)Neutrinos,&lt;br /&gt;
* Rückstoßenegie des Tochterkerns (klein),&lt;br /&gt;
* im Fall von β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;: &amp;lt;math&amp;gt;2m_\mathrm e c^2 = 1022\;\mathrm{keV}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Der letztgenannte Anteil ist die doppelte [[Ruheenergie]] eines Elektrons oder Positrons, denn das Positron muss erzeugt werden, und die Umwandlungsenergie als Massendifferenz zwischen Ausgangsatom definiert, die jeweils als neutral angenommen werden; das Endatom hat ein Elektron weniger als das Ausgangsatom.&amp;lt;ref&amp;gt;Mayer-Kuckuck, Kernphysik, Teubner 1979, S. 294&amp;lt;/ref&amp;gt; Der β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;-Zerfall kann daher nur auftreten, wenn die Umwandlungsenergie des Übergangs mindestens 1022&amp;amp;nbsp;keV beträgt.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Energieverteilung von Betastrahlung (&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Beta-Spektrum&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;) ist im Gegensatz zu Alphastrahlung kontinuierlich, da sich die beim Zerfall frei werdende Energie nicht auf zwei, sondern auf drei Teilchen – Atomkern, Elektron/Positron sowie Antineutrino/Neutrino – verteilt. Unter Erhaltung des Gesamtimpulses sind deshalb die Energien der einzelnen Teilchen nicht festgelegt (siehe [[Kinematik (Teilchenprozesse)]]).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Form des Spektrums in der Nähe der maximalen Elektronen- oder Positronenenergie gibt Auskunft über die noch unbekannte Masse des Elektron-[[Neutrino]]s bzw. -Antineutrinos. Dazu muss das hochenergetische Ende (die letzten 1 bis 2&amp;amp;nbsp;eV) eines Betaspektrums mit sehr hoher Genauigkeit vermessen werden. Ein abruptes Ende im Gegensatz zu einem kontinuierlichen Abfall bei der Höchstenergie würde eine von Null verschiedene Neutrinomasse zeigen und ihr Wert könnte bestimmt werden. Vorzugsweise erfolgt die Messung beim Betazerfall von Nukliden mit geringer Zerfallsenergie wie Tritium (Experiment [[KATRIN]]).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Beta spectrum of RaE.png|mini|hochkant=1.8|&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Beta-Elektronenspektrum von &amp;lt;sup&amp;gt;210&amp;lt;/sup&amp;gt;Bi:&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Aufgetragen ist (in [[Willkürliche Einheit|will&amp;amp;shy;kür&amp;amp;shy;lichen Einheiten]]) die Anzahl Elektronen pro Energieintervall als Funktion der kinetischen Energie, mit der das Elektron das Atom verlassen hat. Diese ist infolge der elektrischen Anziehung etwas kleiner als die Energie, die das Elektron hätte, wenn der Kern ungeladen wäre (&amp;#039;&amp;#039;Coulombverschiebung&amp;#039;&amp;#039;).]]&lt;br /&gt;
Die Abbildung zeigt ein einfaches gemessenes Elektronenspektrum. Komplexere Spektren treten auf, wenn Betaübergänge zu verschiedenen Energieniveaus des Tochterkerns sich überlagern.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;wikitable zebra sortable&amp;quot;&lt;br /&gt;
|+ Beispiele für Beta-Höchstenergien&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
! Isotop || Energie&amp;lt;br /&amp;gt;([[Elektronenvolt|keV]])|| class=&amp;quot;unsortable&amp;quot;| Zerfall || class=&amp;quot;unsortable&amp;quot;| Anmerkungen&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| style=&amp;quot;text-align:center&amp;quot; data-sort-value=&amp;quot;1&amp;quot; | freies&amp;lt;br /&amp;gt;[[Neutron]] || {{0}}782,33 ||style=&amp;quot;text-align:center;&amp;quot;| β&amp;lt;sup&amp;gt;−&amp;lt;/sup&amp;gt; ||&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;lt;sup&amp;gt;{{0|00}}3&amp;lt;/sup&amp;gt;H&amp;lt;br /&amp;gt;(Tritium) || {{0|00}}18,59 || align=&amp;quot;center&amp;quot;| β&amp;lt;sup&amp;gt;−&amp;lt;/sup&amp;gt; || zweitniedrigste bekannte β&amp;lt;sup&amp;gt;−&amp;lt;/sup&amp;gt;-Höchstenergie&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;lt;sup&amp;gt;{{0}}11&amp;lt;/sup&amp;gt;C || {{0}}960,4||style=&amp;quot;text-align:center;&amp;quot;| β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt; || &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| [[Radiokarbonmethode|&amp;lt;sup&amp;gt;{{0}}14&amp;lt;/sup&amp;gt;C]] || {{0}}156,475 ||style=&amp;quot;text-align:center;&amp;quot;| β&amp;lt;sup&amp;gt;−&amp;lt;/sup&amp;gt; ||&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;lt;sup&amp;gt;{{0}}20&amp;lt;/sup&amp;gt;F || 5390,86 ||style=&amp;quot;text-align:center;&amp;quot;| β&amp;lt;sup&amp;gt;−&amp;lt;/sup&amp;gt; ||&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;lt;sup&amp;gt;{{0}}37&amp;lt;/sup&amp;gt;K || 5125,48||style=&amp;quot;text-align:center;&amp;quot;| β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;|| &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;lt;sup&amp;gt;187&amp;lt;/sup&amp;gt;Re || {{0|000}}2,467 ||style=&amp;quot;text-align:center;&amp;quot;| β&amp;lt;sup&amp;gt;−&amp;lt;/sup&amp;gt; || niedrigste bekannte β&amp;lt;sup&amp;gt;−&amp;lt;/sup&amp;gt;-Höchstenergie&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;lt;sup&amp;gt;210&amp;lt;/sup&amp;gt;Bi || 1162,2 ||style=&amp;quot;text-align:center;&amp;quot;| β&amp;lt;sup&amp;gt;−&amp;lt;/sup&amp;gt; ||&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Konversionselektronen ===&lt;br /&gt;
Messungen der Energieverteilung der Elektronen von Betastrahlung ergeben oft Spektren, die neben dem breiten Kontinuum auch scharfe Linien ([[Peak]]s) enthalten. Dabei handelt es sich um Elektronen, die durch [[Innere Konversion]] eines angeregten Kernzustands aus der Hülle emittiert wurden. Dieser Anteil des Spektrums wurde früher&amp;lt;ref&amp;gt;z.&amp;amp;nbsp;B. Ch. Gerthsen: &amp;#039;&amp;#039;Physik.&amp;#039;&amp;#039; 6. Auflage, Springer 1960, S. 329.&amp;lt;/ref&amp;gt;, obwohl er mit dem eigentlichen Betazerfall nichts zu tun hat, als &amp;#039;&amp;#039;diskretes Betaspektrum&amp;#039;&amp;#039; bezeichnet.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Innere Bremsstrahlung ===&lt;br /&gt;
Bei einem Betazerfall werden elektrisch geladene Teilchen beschleunigt, daher tritt elektromagnetische Strahlung in Form von [[Bremsstrahlung]] auf. Zur Unterscheidung von der Bremsstrahlung, die beim Abbremsen der Betateilchen in Materie entsteht, heißt diese Form innere Bremsstrahlung. Sie wurde erstmals von Aston im Jahr 1927 beschrieben.&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur|Autor= G. H. Aston|Titel= The Amount of Energy Emitted in the γ-Ray Form by Radium E|Sammelwerk= Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society|Band= 23|Nummer= 8|Datum= 1927|Seiten= 935-941}}&amp;lt;/ref&amp;gt; Eine theoretische Behandlung erfolgte 1949 durch Wang Chang und Falkoff.&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur|Autor= C. S. Wang Chang und D. L. Falkoff|Titel= On the Continuous Gamma-Radiation Accompanying the Beta-Decay of Nuclei|Sammelwerk= Physical Review|Band= 76|Nummer= 3|Datum= 1949|Seiten= 365-371}}&amp;lt;/ref&amp;gt; Die Intensität der inneren Bremsstrahlung ist frequenzunabhängig bis zu einer maximalen Frequenz, die aus dem Energieerhaltungssatz folgt. Ihre Polarisation liegt in der Ebene von Flugrichtung des Betateilchens und der Beobachtungsrichtung, ihre Energie ist in klassischer Näherung&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt;E_\mathrm{Str} \approx \frac{2\alpha}{\pi} \left[\frac cv \operatorname{artanh}\frac vc - 1\right] \frac{m_\mathrm e c^2}{\sqrt{1-v^2/c^2}} &amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
mit der [[Feinstrukturkonstante]]n &amp;lt;math&amp;gt;\alpha&amp;lt;/math&amp;gt;, der [[Lichtgeschwindigkeit]] &amp;lt;math&amp;gt;c&amp;lt;/math&amp;gt;, der [[Elektronenmasse]] &amp;lt;math&amp;gt;m_\mathrm e&amp;lt;/math&amp;gt; und der Geschwindigkeit des Betateilchens &amp;lt;math&amp;gt;v&amp;lt;/math&amp;gt;. Die Größe &amp;lt;math&amp;gt;\operatorname{artanh}(v/c)&amp;lt;/math&amp;gt; wird auch [[Rapidität (Physik)|Rapidität]] genannt. Für langsame Betateilchen, &amp;lt;math&amp;gt;v \ll c&amp;lt;/math&amp;gt;, ist dieser Energieverlust vernachlässigbar. Für hochenergetische Betateilchen kann die Beziehung durch&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt;E_\mathrm{Str} \approx \frac{2\alpha}{\pi} \left[\ln \frac{2E_\beta}{m_\mathrm e c^2} - 1 \right] E_\beta&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
mit der Energie des Betateilchens &amp;lt;math&amp;gt;E_\beta&amp;lt;/math&amp;gt; genähert werden. Selbst für hochenergetische Teilchen mit einer Energie von 5&amp;amp;nbsp;MeV liegt der Verlust durch Strahlung nur in der Größenordnung von einem Prozent.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Winkelverteilung dieser inneren Bremsstrahlung ist durch&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt;\frac{\mathrm dE_\mathrm{Str}}{\mathrm d\theta} = \frac{\alpha}{2\pi} \frac{v^2}{c^2} \frac{\sin^2 \theta}{(1 - v/c \cos \theta)^2} E_\beta&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
gegeben und ist identisch zur Winkelverteilung von äußerer Bremsstrahlung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Auch beim Elektroneneinfang wird durch das Verschwinden der elektrischen Ladung und des magnetischen Moments des Elektrons Strahlung freigesetzt. Dies kann nicht in einer klassischen Theorie beschrieben werden. Eine Erklärung lieferten [[Paul C. Martin (Physiker)|Martin]] und [[Roy Jay Glauber|Glauber]] 1957.&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur|Autor= P. C. Martin und R. J. Glauber|Titel= Relativistic Theory of Radiative Orbital Electron Capture|Sammelwerk= Physical Reviews|Band= 109|Nummer= 4|Datum= 1958|Seiten= 1307-1325}}&amp;lt;/ref&amp;gt; Die semiklassische Behandlung des Problems ergibt für die differentielle Intensitätsverteilung&lt;br /&gt;
:&amp;lt;math&amp;gt;\frac{\mathrm dI}{\mathrm d\omega} \approx \frac{3\alpha^3 \hbar}{32 \pi} Z^2 \frac{\omega^2(\omega^2 + \omega_0^2)}{(\omega^2 - \omega_0^2)^2} + \frac{\alpha\hbar^3}{2\pi} \frac{\omega^2}{(m_\mathrm e c^2)^2} \left(1 - \frac{\hbar\omega}{E_0}\right)^2&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
mit der [[Reduzierte Planck-Konstante|reduzierten Planck-Konstante]] &amp;lt;math&amp;gt;\hbar&amp;lt;/math&amp;gt;, der [[Kernladungszahl]] &amp;lt;math&amp;gt;Z&amp;lt;/math&amp;gt;, der charakteristischen Frequenz des &amp;lt;math&amp;gt;{}^2\mathrm p \to {}^1\mathrm s\,&amp;lt;/math&amp;gt;-Übergangs &amp;lt;math&amp;gt;\omega_0 = 3Z^2R_y/\hbar&amp;lt;/math&amp;gt; mit der [[Rydberg-Energie]] &amp;lt;math&amp;gt;R_y&amp;lt;/math&amp;gt; und der gesamten freiwerdenden Energie des Elektroneneinfangs &amp;lt;math&amp;gt;E_0&amp;lt;/math&amp;gt;. Der erste Term stammt dabei von der elektrischen Ladung, der zweite vom magnetischen Moment.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
In dieser Näherung tritt eine (nicht integrierbare) Polstelle bei &amp;lt;math&amp;gt;\omega_0&amp;lt;/math&amp;gt; auf. Dies ist durch die halbklassische Betrachtungsweise, das Elektron befände sich auf einer Kreisbahn um den Atomkern, zu erklären: Klassisch würde das Elektron auf dieser Kreisbahn ständig [[Synchrotronstrahlung]] emittieren.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Polarisation ===&lt;br /&gt;
Betastrahlung ist in ihrer Emissionsrichtung longitudinal [[Spinpolarisation|spinpolarisiert]], das heißt, schnelle β&amp;lt;sup&amp;gt;−&amp;lt;/sup&amp;gt;-Teilchen haben eine Polarisation entgegen der Flugrichtung (anschaulich: bewegen sich wie eine Linksschraube), schnelle β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;-Teilchen eine Polarisation in Flugrichtung. Dies ist eine grundlagenphysikalisch interessante Eigenschaft der schwachen Wechselwirkung, da sie die [[Paritätsverletzung|Nichterhaltung der Parität]] beweist. Für Wirkungen und Anwendungen der Strahlung spielt sie jedoch praktisch keine Rolle.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Wechselwirkung mit Materie ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Wenn ein Betateilchen in Material eindringt, findet durch Stöße mit den Elektronen Energieübertragung auf das Material und [[Ionisierung]] statt, wodurch das Betateilchen in einer oberflächennahen Schicht vielfach abgelenkt und abgebremst wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Ist das eindringende Teilchen ein Positron (β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;-Teilchen), reagiert es sehr bald nach dem Abbremsen mit einem Elektron, also seinem [[Antiteilchen]]. Dabei kommt es, möglicherweise nach einer kurzen Phase als [[Positronium]], zur [[Annihilation#Positron-Elektron-Vernichtung in Materie|Annihilation]]. Ergebnis dieser Annihilation sind (meist) zwei Photonen im [[Gammastrahlung|Gammabereich]].&amp;lt;ref name=&amp;quot;krieger&amp;quot;&amp;gt;Hanno Krieger: &amp;#039;&amp;#039;Grundlagen der Strahlungsphysik und des Strahlenschutzes.&amp;#039;&amp;#039; 2. Auflage. S. 109.&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Nachweis ===&lt;br /&gt;
Betastrahlung kann durch ihre Wechselwirkung mit Materie nachgewiesen werden, z.&amp;amp;nbsp;B. mit [[Teilchendetektor]]en wie [[Ionisationskammer]]n oder anderen [[Zählrohr]]typen, [[Szintillationszähler]]n, [[Halbleiterdetektor]]en oder [[Tscherenkow-Strahlung|Tscherenkow-Zählern]].&lt;br /&gt;
Bei der [[Positronen-Emissions-Tomographie]] wird zum Nachweis der β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;-Teilchen genutzt, dass bei ihrer Annihilation zwei Gammastrahlungsphotonen gleichzeitig emittiert werden.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Biologische Wirkung ===&lt;br /&gt;
Ist der menschliche Körper von außen kommenden Betastrahlen ausgesetzt, werden nur Hautschichten geschädigt. Dort kann es aber zu intensiven [[Verbrennung (Medizin)|Verbrennungen]] und Spätfolgen wie [[Hautkrebs]] kommen. Sind die Augen der Strahlung ausgesetzt, kann es zur [[Katarakt (Medizin)|Linsentrübung]] kommen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Werden Betastrahler in den Körper aufgenommen &amp;#039;&amp;#039;(inkorporiert)&amp;#039;&amp;#039;, können hohe [[Strahlenbelastung]]en in der Umgebung des Strahlers die Folge sein. Gut dokumentiert ist [[Schilddrüsenkrebs]] als Folge von radioaktivem [[Iod]]-131 (&amp;lt;sup&amp;gt;131&amp;lt;/sup&amp;gt;I), das sich in der [[Schilddrüse]] sammelt. In der Literatur findet man auch Befürchtungen, dass [[Strontium]]-90 (&amp;lt;sup&amp;gt;90&amp;lt;/sup&amp;gt;Sr) zu [[Knochenkrebs]] und [[Leukämie]] führen kann, da sich Strontium in den Knochen anreichert wie Calcium.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Strahlenschutz ===&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;wikitable floatright zebra&amp;quot; style=&amp;quot;width:25em; text-align:right;&amp;quot;&lt;br /&gt;
|+ Max. Reichweite von β-Teilchen verschiedener Energien in verschiedenen Materialien&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
! Nuklid !! Energie !! Luft !! Plexiglas !! Glas&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|style=&amp;quot;text-align:center;&amp;quot;| &amp;lt;sup&amp;gt;187&amp;lt;/sup&amp;gt;[[Rhenium|Re]] || 2,5&amp;amp;nbsp;keV || 1&amp;amp;nbsp;cm || ||&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|style=&amp;quot;text-align:center;&amp;quot;| [[Tritium|&amp;lt;sup&amp;gt;3&amp;lt;/sup&amp;gt;H]] || 19{{0|,0}}&amp;amp;nbsp;keV || 8&amp;amp;nbsp;cm || ||&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|style=&amp;quot;text-align:center;&amp;quot;| &amp;lt;sup&amp;gt;14&amp;lt;/sup&amp;gt;[[Kohlenstoff|C]] || 156{{0|,0}}&amp;amp;nbsp;keV || 65&amp;amp;nbsp;cm|| ||&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|style=&amp;quot;text-align:center;&amp;quot;| &amp;lt;sup&amp;gt;35&amp;lt;/sup&amp;gt;[[Schwefel|S]] || 167{{0|,0}}&amp;amp;nbsp;keV || 70&amp;amp;nbsp;cm || ||&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|style=&amp;quot;text-align:center;&amp;quot;| &amp;lt;sup&amp;gt;131&amp;lt;/sup&amp;gt;[[Iod|I]] || 600{{0|,0}}&amp;amp;nbsp;keV || 250&amp;amp;nbsp;cm || 2,6&amp;amp;nbsp;mm ||&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|style=&amp;quot;text-align:center;&amp;quot;| &amp;lt;sup&amp;gt;32&amp;lt;/sup&amp;gt;[[Phosphor|P]] || 1710{{0|,0}}&amp;amp;nbsp;keV || 710&amp;amp;nbsp;cm || 7,2&amp;amp;nbsp;mm || 4&amp;amp;nbsp;mm&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Betastrahlen lassen sich mit einem einige Millimeter dicken Absorber (beispielsweise [[Aluminium]]blech) gut [[Abschirmung (Strahlung)|abschirmen]]. Allerdings wird dabei ein Teil der Energie der Betateilchen in [[Röntgenstrahlung|Röntgen-Bremsstrahlung]] umgewandelt. Um diesen Anteil zu verringern, sollte das Abschirmmaterial möglichst leichte [[Atom]]e aufweisen, also von geringer [[Ordnungszahl]] sein. Dahinter kann dann ein zweiter Absorber aus [[Schwermetalle|Schwermetall]] die Bremsstrahlung abschirmen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Für β-Strahler lässt sich eine materialabhängige &amp;#039;&amp;#039;maximale [[Reichweite (Teilchenstrahlung)|Reichweite]]&amp;#039;&amp;#039; feststellen, denn β-Teilchen geben ihre Energie (so wie [[Alphastrahlung|Alphateilchen]]) in vielen Einzelstößen an Atomelektronen ab; die Strahlung wird also nicht exponentiell abgeschwächt wie monoenergetische [[Gammastrahlung]]. Aus dieser Erkenntnis resultiert die Auswahl abschirmender Materialien. Für einige der in der Forschung verbreiteten β-Strahler sind in der nebenstehenden Tabelle die maximalen Reichweiten in Luft, Plexiglas und Glas berechnet. Eine 1 cm dicke Plexiglasabschirmung kann bei den angegebenen Energien eine sichere Abschirmung ergeben.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bei β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;-Strahlung ist zu beachten, dass sich die β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;-Teilchen mit Elektronen annihilieren (siehe oben), wobei meist zwei Photonen mit 511&amp;amp;nbsp;keV Energie (entsprechend der Masse des Elektrons bzw. Positrons) frei werden. Diese [[Vernichtungsstrahlung]] liegt damit im Bereich der Gamma-Strahlung.&amp;lt;ref name=&amp;quot;krieger&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
{{absatz}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Anwendungen ==&lt;br /&gt;
In der [[Nuklearmedizin]] werden Betastrahler (z.&amp;amp;nbsp;B. &amp;lt;sup&amp;gt;131&amp;lt;/sup&amp;gt;I, &amp;lt;sup&amp;gt;90&amp;lt;/sup&amp;gt;Y) in der [[Radionuklidtherapie]] verwendet. In der nuklearmedizinischen Diagnostik werden die β&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;-Strahler &amp;lt;sup&amp;gt;18&amp;lt;/sup&amp;gt;F, &amp;lt;sup&amp;gt;11&amp;lt;/sup&amp;gt;C, &amp;lt;sup&amp;gt;13&amp;lt;/sup&amp;gt;N und &amp;lt;sup&amp;gt;15&amp;lt;/sup&amp;gt;O bei der [[Positronen-Emissions-Tomographie]] als radioaktive Markierung der [[Tracer (Nuklearmedizin)|Tracer]] eingesetzt. Ausgewertet wird dabei die durch [[Paarvernichtung]] entstehende Strahlung. In der [[Strahlentherapie]] werden Betastrahler (z.&amp;amp;nbsp;B. &amp;lt;sup&amp;gt;90&amp;lt;/sup&amp;gt;Sr, &amp;lt;sup&amp;gt;106&amp;lt;/sup&amp;gt;Ru) in der [[Brachytherapie]] genutzt.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Betastrahlen werden auch – neben [[Röntgenstrahlung|Röntgen-]] und [[Gammastrahlung]] – bei der [[Sterilisation#Strahlensterilisation|Strahlensterilisation]] eingesetzt.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die [[Radiometrische Staubmessung]], ein Verfahren zur Messung von gasgetragenen Stäuben, nutzt die Absorption von Betastrahlen.&amp;lt;ref&amp;gt;Heinrich Dresia, Franz Spohr: &amp;#039;&amp;#039;Anwendungs- und Fehlermöglichkeiten der radiometrischen Staubmessung zur Überwachung der Emission, Immission und von Arbeitsplätzen.&amp;#039;&amp;#039; In: &amp;#039;&amp;#039;[[Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft|Staub – Reinhalt. Luft]].&amp;#039;&amp;#039; 38, Nr. 11, 1978, {{ISSN|0949-8036}}, S.&amp;amp;nbsp;431–435.&amp;lt;/ref&amp;gt; Als Strahlungsquellen werden beispielsweise &amp;lt;sup&amp;gt;14&amp;lt;/sup&amp;gt;C und &amp;lt;sup&amp;gt;85&amp;lt;/sup&amp;gt;Kr verwendet.&amp;lt;ref&amp;gt;Franz Joseph Dreyhaupt (Hrsg.): &amp;#039;&amp;#039;VDI-Lexikon Umwelttechnik.&amp;#039;&amp;#039; VDI-Verlag Düsseldorf 1994, ISBN 3-18-400891-6, S.&amp;amp;nbsp;1119.&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Betastrahlen aus dem Zerfall von Tritium werden für [[Tritiumgaslichtquelle]]n genutzt und sind prinzipiell auch für [[Betavoltaik]] nutzbar.&lt;br /&gt;
&amp;lt;!-- == Forschungsgeschichte ==   *** wird im Artikel „Betazerfall“ behandelt *** --&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Künstliche Elektronenstrahlen ==&lt;br /&gt;
Gelegentlich werden freie Elektronen, die künstlich (z.&amp;amp;nbsp;B. von einer [[Glühkathode]]) erzeugt und in einem [[Teilchenbeschleuniger]] auf hohe Energie gebracht wurden, ungenau ebenfalls als Betastrahlung bezeichnet. Auch der Name des Elektronenbeschleuniger-Typs [[Betatron]] weist darauf hin.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Siehe auch ==&lt;br /&gt;
* [[Betavoltaik]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Literatur ==&lt;br /&gt;
* Werner Stolz: &amp;#039;&amp;#039;Radioaktivität. Grundlagen – Messung – Anwendungen.&amp;#039;&amp;#039; 5. Aufl. Teubner, 2005, ISBN 3-519-53022-8.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Kernphysik&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
* [[Theo Mayer-Kuckuk]]: &amp;#039;&amp;#039;Kernphysik.&amp;#039;&amp;#039; 6. Aufl. Teubner, 1994, ISBN 3-519-03223-6.&lt;br /&gt;
* [[Klaus Bethge]]: &amp;#039;&amp;#039;Kernphysik.&amp;#039;&amp;#039; Springer, 1996, ISBN 3-540-61236-X.&lt;br /&gt;
* {{Literatur&lt;br /&gt;
   |Autor=Jörn Bleck-Neuhaus&lt;br /&gt;
   |Titel=Elementare Teilchen. Von den Atomen über das Standard-Modell bis zum Higgs-Boson&lt;br /&gt;
   |Auflage=2&lt;br /&gt;
   |Verlag=Springer&lt;br /&gt;
   |Ort=Heidelberg&lt;br /&gt;
   |Datum=2013&lt;br /&gt;
   |ISBN=978-3-642-32578-6&lt;br /&gt;
   |DOI=10.1007/978-3-642-32579-3}}&lt;br /&gt;
* Jean-Louis Basdevant, James Rich, Michael Spiro: &amp;#039;&amp;#039;Fundamentals in Nuclear Physics. From Nuclear Structure to Cosmology.&amp;#039;&amp;#039; Springer 2005, ISBN 0-387-01672-4.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Forschungsgeschichte&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
* Carsten Jensen: &amp;#039;&amp;#039;Controversy and Consensus: Nuclear Beta Decay 1911–1934.&amp;#039;&amp;#039; Birkhäuser 2000.&lt;br /&gt;
* Milorad Mlađenović: &amp;#039;&amp;#039;The History of Early Nuclear Physics (1896–1931).&amp;#039;&amp;#039; World Scientific, 1992, ISBN 981-02-0807-3.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Strahlenschutz&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
* Hanno Krieger: &amp;#039;&amp;#039;Grundlagen der Strahlungsphysik und des Strahlenschutzes.&amp;#039;&amp;#039; Vieweg+Teubner, 2007, ISBN 978-3-8351-0199-9.&lt;br /&gt;
* Claus Grupen: &amp;#039;&amp;#039;Grundkurs Strahlenschutz. Praxiswissen für den Umgang mit radioaktiven Stoffen.&amp;#039;&amp;#039; Springer, 2003, ISBN 3-540-00827-6.&lt;br /&gt;
* James E. Martin: &amp;#039;&amp;#039;Physics for Radiation Protection.&amp;#039;&amp;#039; Wiley, 2006, ISBN 0-471-35373-6.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Medizin&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
* Günter Goretzki: &amp;#039;&amp;#039;Medizinische Strahlenkunde. Physikalisch-technische Grundlagen.&amp;#039;&amp;#039; Urban&amp;amp;Fischer, 2004, ISBN 3-437-47200-3.&lt;br /&gt;
* Thomas Herrmann, Michael Baumann und Wolfgang Dörr: &amp;#039;&amp;#039;Klinische Strahlenbiologie – kurz und bündig.&amp;#039;&amp;#039; Urban&amp;amp;Fischer, 2006, ISBN 3-437-23960-0.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Weblinks ==&lt;br /&gt;
{{Wiktionary}}&lt;br /&gt;
* {{DNB-Portal|4129110-4}}&lt;br /&gt;
* {{§§|strlschv_2018|juris|text=Text der Strahlenschutzverordnung}}&lt;br /&gt;
* [http://www.fz-juelich.de/gs/DE/UeberUns/Organisation/S-G/Genehmigungen/Glossar/glossar_node.html Das „Glossar Strahlenschutz“ des Forschungszentrums Jülich] mit zahlreichen Begriffserklärungen und Definitionen zur Strahlung, Strahlungsmessung und Exposition/[[Dosimetrie]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Einzelnachweise ==&lt;br /&gt;
&amp;lt;references responsive /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{Lesenswert|15. Juni 2007|33187144}}&lt;br /&gt;
{{Normdaten|TYP=s|GND=4129110-4|LCCN=sh/85/13449|NDL=00560633}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Radioaktivität]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Ionisierende Strahlung]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Spektroskopie]]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>imported&gt;Kein Einstein</name></author>
	</entry>
</feed>