Η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτρονίου και σωματιδίου βήτα είναι ότι το ηλεκτρόνιο είναι ουσιαστικά αρνητικά φορτισμένο ενώ το σωματίδιο βήτα μπορεί να είναι είτε +1 φορτισμένο είτε -1 φορτισμένο.
Ο όρος στοιχειώδη σωματίδια αναφέρεται σε σωματίδια που δεν έχουν διακριτή δομή. Αυτό σημαίνει ότι αυτά τα σωματίδια δεν μπορούν να αναχθούν ή να διαχωριστούν σε μικρότερα συστατικά. Τα ηλεκτρόνια και τα κουάρκ είναι τέτοια σωματίδια.
Τι είναι ένα ηλεκτρόνιο;
Ένα ηλεκτρόνιο είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο που ανήκει στην οικογένεια Lepton και έχει αρνητικό φορτίο. Το φορτίο αυτού του σωματιδίου είναι -1. Είναι ένα φερμιονικό και πρώτης γενιάς σωματίδιο που παρουσιάζει δραστηριότητα στη βαρύτητα, ηλεκτρομαγνητική και ασθενή. Μπορούμε να ονομάσουμε ένα ηλεκτρόνιο ως e-. Το αντισωματίδιο ενός ηλεκτρονίου είναι ένα ποζιτρόνιο.
Η θεωρία για το ηλεκτρόνιο πρωτοεμφανίστηκε γύρω στο 1838-1851 από τους Richard Laming και Johnstone Stoney. Ωστόσο, η ανακάλυψη του ηλεκτρονίου έγινε από τον J. J. Τόμσον. Η μάζα ενός ηλεκτρονίου μπορεί να δοθεί ως 9,109… x 10-31 kg. Το ηλεκτρικό φορτίο αυτού του σωματιδίου μπορεί να δοθεί ως 1,602… x 10-19 C. Το ηλεκτρόνιο έχει σπιν ½.
Εικόνα 01: Ηλεκτρόνια σε διαφορετικά ατομικά τροχιακά νέφη
Ένα ηλεκτρόνιο εμφανίζεται σε ένα άτομο ως υποατομικό σωματίδιο και άλλα κύρια υποατομικά σωματίδια είναι τα πρωτόνια και τα νετρόνια. Τυπικά, η μάζα ενός ηλεκτρονίου είναι περίπου 1836 φορές μικρότερη από τη μάζα ενός πρωτονίου. Όταν εξετάζουμε τις κβαντομηχανικές ιδιότητες ενός ηλεκτρονίου, έχει μια εγγενή γωνιακή ορμή ½ τιμής και μπορούμε να την εκφράσουμε σε μονάδες μειωμένης σταθεράς Planck. Κανένα ηλεκτρόνιο δεν μπορεί να καταλάβει την ίδια κβαντική κατάσταση επειδή τα ηλεκτρόνια είναι φερμιόνια, γεγονός που κάνει αυτό το σωματίδιο να συμπεριφέρεται σύμφωνα με την αρχή αποκλεισμού του Pauli. Επιπλέον, όπως όλα τα άλλα στοιχειώδη σωματίδια, τα ηλεκτρόνια μπορούν να συμπεριφέρονται και ως κύμα και ως σωματίδιο. Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να συγκρουστούν με άλλα σωματίδια (σωματιδιακή φύση) και μπορούν να διαθλαστούν από το φως (κύμα φύση).
Γενικά, τα ηλεκτρόνια διαδραματίζουν ουσιαστικό ρόλο σε διάφορα φαινόμενα, όπως ο ηλεκτρισμός, ο μαγνητισμός, η χημεία και η θερμική αγωγιμότητα. Επιπλέον, αυτό το σωματίδιο μπορεί να συμμετέχει σε βαρυτικές, ηλεκτρομαγνητικές και ασθενείς αλληλεπιδράσεις. Το φορτίο των ηλεκτρονίων δημιουργεί ένα ηλεκτρικό πεδίο γύρω τους. Επιπλέον, τα ηλεκτρόνια εμπλέκονται σε πολλές διαφορετικές εφαρμογές, όπως φόρτιση τριβής, ηλεκτρόλυση, ηλεκτροχημεία, τεχνολογία μπαταριών, ηλεκτρονικά, συγκόλληση, καθοδικοί σωλήνες, φωτοηλεκτρισμός, ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, ακτινοθεραπεία, λέιζερ κ.λπ.
Τι είναι ένα σωματίδιο βήτα;
Ένα σωματίδιο βήτα είναι ένα ηλεκτρόνιο ή ποζιτρόνιο υψηλής ενέργειας και υψηλής ταχύτητας που εκτοξεύεται από τον πυρήνα ορισμένων ραδιονουκλεϊδίων κατά τη διάσπαση της ραδιενέργειας. Το σύμβολο για να δηλώσει αυτό το σωματίδιο είναι το β. Αυτή τη διάσπαση ονομάζουμε αποσύνθεση βήτα.
Εικόνα 02: Ικανότητα διείσδυσης ακτίνων σωματιδίων άλφα, βήτα και γάμμα
Ένα σωματίδιο βήτα μπορεί να εμφανιστεί με δύο τρόπους, όπως η διάσπαση β και η διάσπαση β +. Αυτοί οι δύο τύποι παράγουν ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια, αντίστοιχα. Η ενέργεια ενός σωματιδίου βήτα είναι περίπου 0,5 MeV. Έχει εμβέλεια μέτρων στον αέρα. Αυτή η απόσταση εξαρτάται από την ενέργεια του σωματιδίου. Τυπικά, τα σωματίδια βήτα υπόκεινται σε ιονίζουσα ακτινοβολία και είναι συγκριτικά πιο ιονίζουσα από τις ακτίνες γάμμα. Ωστόσο, είναι λιγότερο ιονιστικό από τα σωματίδια άλφα. Όσο υψηλότερο είναι το ιονιστικό αποτέλεσμα, μειώνεται η ισχύς διείσδυσης.
Στη σύγκριση μεταξύ των ακτίνων άλφα, βήτα και γάμμα, η βήτα έχει μέτρια διεισδυτική ισχύ και μέτρια ιοντιστική ισχύ. Ένα σωματίδιο βήτα μπορεί συχνά να σταματήσει από μερικά χιλιοστά αλουμινίου. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορούμε να προστατεύσουμε πλήρως τις ακτίνες βήτα από ένα φύλλο. Αυτό συμβαίνει επειδή αυτές οι ακτίνες μπορούν να επιβραδυνθούν στο θέμα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ηλεκτρονίου και σωματιδίου βήτα;
Τα ηλεκτρόνια και τα σωματίδια βήτα είναι σημαντικά στοιχειώδη σωματίδια. Η βασική διαφορά μεταξύ ενός ηλεκτρονίου και ενός σωματιδίου βήτα είναι ότι ένα ηλεκτρόνιο είναι ουσιαστικά αρνητικά φορτισμένο, ενώ ένα σωματίδιο βήτα μπορεί να είναι είτε +1 φορτισμένο είτε -1 φορτισμένο.
Ο ακόλουθος πίνακας συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ ενός ηλεκτρονίου και ενός σωματιδίου βήτα.
Σύνοψη – Ηλεκτρόνιο εναντίον σωματιδίου βήτα
Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι μικροσκοπικών σωματιδίων στη χημεία σχετικά με τα άτομα. Τα ηλεκτρόνια και τα σωματίδια βήτα είναι δύο τέτοιοι τύποι σωματιδίων. Η βασική διαφορά μεταξύ ενός ηλεκτρονίου και ενός σωματιδίου βήτα είναι ότι ένα ηλεκτρόνιο είναι ουσιαστικά αρνητικά φορτισμένο, ενώ ένα σωματίδιο βήτα μπορεί να είναι είτε +1 φορτισμένο είτε -1 φορτισμένο.
