Wechselwirkungen von Betateilchen mit Materie


 
Treffen Betateilchen auf Materie, treten Ionisation, Anregung, Streuung und Erzeugung von Bremsstrahlung auf. Ionisation und Erzeugung von Bremsstrahlung sind die wichtigsten Prozesse.

Bei einer Ionisierung ist die Anzahl der pro Weglänge erzeugten Ionenpaare 100- bis 1 000-mal kleiner als bei Alphateilchen.

Ein Betateilchen muss also eine längere Strecke zurücklegen, um seine Energie durch Ionisationen abzugeben. Die Reichweite von Betastrahlen ist deshalb größer als die von Alphastrahlen. Da Betateilchen aber eine kontinuierliche Energieverteilung besitzen, kann keine einheitliche Reichweite angegeben werden. Sie liegt in Luft zwischen 1 cm und 10 m.

Betateilchen können auch dadurch an Bewegungsenergie verlieren, dass sie im elektrischen Feld eines Atoms abgebremst werden. Die dabei verlorene Energie wird in Form eines Energiequants (Photons) abgegeben.

Da Betateilchen eine sehr geringe Masse haben, werden sie bei Wechselwirkungen mit den Atomhüllen (Ionisation, Anregung) oder den Atomkernen (Strahlungsbremsung) aus ihrer ursprünglichen Bewegungsrichtung stark abgelenkt. Sie werden gestreut.

Eine solche Ablenkung wird desto wahrscheinlicher, je geringer die Energie eines Elektrons ist. Sind die Betateilchen auf thermische Geschwindigkeiten abgebremst, werden sie entweder von positiven Ionen eingefangen oder sie lagern sich an neutralen Atomen an und bilden dadurch negative Ionen.