ดูต้นฉบับสำหรับ การจับยึดอิเล็กตรอน

{{ต้องการอ้างอิง}}
{{ปรับภาษา}}
[[ไฟล์:Atomic rearrangement following an electron capture.svg|thumb|สองรูปแบบของการจับยึดอิเล็กตรอน ''บน'': นิวเคลียสดูดซับอิเล็กตรอน ''ล่างซ้าย'': อิเล็กตรอนรอบนอกเข้าแทนที่อิเล็กตรอน "ที่หายไป" รังสีเอ็กซ์ที่มีพลังงานเท่ากับความแตกต่างระหว่างสอง[[เปลือกอิเล็กตรอน]]จะถูกปล่อยออกมา ''ล่างขวา'': ใน Auger effect, พลังงานจะถูกปล่อยออกมาเมื่ออิเล็กตรอนรอบนอกเข้าแทนที่อิเล็กตรอนรอบใน พลังงานจะถูกย้ายไปที่อิเล็กตรอนรอบนอก อิเล็กตรอนรอบนอกจะถูกดีดออกจากอะตอม เหลือแค่ไอออนบวก]]
'''การจับยึดอิเล็กตรอน''' ({{langx|en|'''Electron capture''' หรือ '''Inverse Beta Decay''' หรือ '''K-electron capture''' หรือ '''K-capture''' หรือ '''L-electron capture''' หรือ '''L-capture'''}}) เป็นกระบวนการที่นิวเคลียสที่ร่ำรวย[[โปรตอน]]ของอะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้าดูดซับอิเล็กตรอนที่อยู่วงในของอะตอม มักจะจากเปลือกอิเล็กตรอนที่วงรอบ K และวงรอบ L  กระบวนการนี้จึงเป็นการเปลี่ยนโปรตอนของนิวเคลียสให้เป็น[[นิวตรอน]]และพร้อมกันนั้นได้มีการปลดปล่อย[[อิเล็กตรอนนิวทริโน]]ออกมา ตามสมการ

: p&nbsp; +&nbsp; e<sup>-</sup> →&nbsp; n&nbsp; +&nbsp; {{overline|V}}<sub>e</sub>

[[นิวไคลด์ลูกสาว]] (ผลผลิตที่ได้จากการสลาย) ถ้ามันอยู่ในสภาวะกระตุ้น มันก็จะเปลี่ยนผ่านไปอยู่ในสภาวะพื้น ({{langx|en|ground state}}) ของมัน โดยปกติ รังสีแกมมาจะถูกปล่อยออกมาระหว่างการเปลี่ยนผ่านนี้ แต่การปลดการกระตุ้นนิวเคลียร์อาจเกิดขึ้นโดย[[การแปลงภายใน]] ({{langx|en|internal conversion}}) ก็ได้เช่นกัน
หลังการจับยึดอิเล็กตรอนรอบในโดยนิวเคลียส อิเล็กตรอนรอบนอกจะแทนที่อิเล็กตรอนที่ถูกจับยึดไปและโฟตอนลักษณะรังสีเอกซ์หนึ่งตัวหรือมากกว่าจะถูกปล่อยออกมาในกระบวนการนี้ การจับยึดอิเล็กตรอนบางครั้งยังเป็นผลมาจาก Auger effect ได้อีกด้วย ซึ่งในกระบวนการนี้อิเล็กตรอนจะถูกดีดออกมาจากเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนด้วยกันของอะตอมนั้นในกระบวนการของการแสวงหาสภาวะของอิเล็กตรอนพลังงานที่ต่ำกว่า

[[ไฟล์:Thorium decay chain from lead-212 to lead-208.svg|thumb|ลูกโซ่การสลายจากตะกั่ว-212 กลายเป็นตะกั่ว-208, เป็นการแสดงผลผลิตที่ได้จากการสลายในช่วงกลาง แต่ละช่วงเป็นนิวไคลด์ลูกสาวของตัวบน(นิวไคลด์พ่อแม่)]]

หลังการจับยึดอิเล็กตรอน เลขอะตอมจะลดลงไปหนึ่งหน่วย จำนวนนิวตรอนจะเพิ่มขึ้นไปหนึ่งหน่วย และไม่มีการเปลี่ยนแปลงในมวลอะตอม การจับอิเล็กตรอนง่าย ๆ เกิดในอะตอมที่เป็นกลางเนื่องจากการสูญเสียอิเล็กตรอนในเปลือกอิเล็กตรอนจะถูกทำให้สมดุลโดยการสูญเสียประจุนิวเคลียร์บวก อย่างไรก็ตามไอออนบวกอาจเกิดจากการปล่อยอิเล็กตรอนแบบ Auger มากขึ้น

การจับยึดอิเล็กตรอนเป็นตัวอย่างหนึ่งของอันตรกิริยาอย่างอ่อน ซึ่งเป็นหนึ่งในสี่ของแรงพื้นฐาน

การจับยึดอิเล็กตรอนเป็นโหมดขั้นปฐมของการสลายตัวสำหรับไอโซโทปที่มีโปรตอนอย่างมากในนิวเคลียส แต่ด้วยความแตกต่างของพลังงานไม่เพียงพอระหว่างไอโซโทปกับลูกสาวของมันในอนาคต (Isobar ที่มีประจุบวกน้อยลงหนึ่งหน่วย) สำหรับนิวไคลด์ที่จะสลายตัวโดยการปล่อยโพซิตรอน การจับยึดอิเล็กตรอนเป็นโหมดการสลายตัวแบบทางเลือกเสมอสำหรับไอโซโทปกัมมันตรังสีที่ไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะสลายตัวโดยการปล่อยโพซิตรอน บางครั้งมันจึงถูกเรียกว่าการสลายให้บีตาผกผัน แม้ว่าคำนี้ยังสามารถหมายถึงปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนปฏินิวทริโนกับโปรตอนอีกด้วย<ref>{{cite journal
 |year=1997
 |title=The Reines-Cowan Experiments: Detecting the Poltergeist
 |url=http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?25-02.pdf
 |journal=[[Los Alamos National Laboratory]]
 |volume=25
 |issue=
 |page=3
 |doi=
 |access-date=2015-12-18
 |archive-date=2013-02-21
 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130221123519/http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?25-02.pdf
 |url-status=dead
 }}</ref>

ถ้าความแตกต่างกันของพลังงานระหว่างอะตอมพ่อแม่และอะตอมลูกสาวมีน้อยกว่า 1.022 MeV, การปล่อยโพซิตรอนเป็นสิ่งต้องห้ามเนื่องจากพลังงานที่ใช้ในการสลายมีไม่เพียงพอที่จะยอมให้เกิดขึ้น ดังนั้นการจับยึดอิเล็กตรอนจึงเป็นโหมดการสลายตัวแต่เพียงอย่างเดียว ยกตัวอย่างเช่นรูบิเดียม-83 (37 โปรตอน, 46 นิวตรอน) จะสลายตัวไปเป็น Krypton-83 (36 โปรตอน, 47 นิวตรอน) โดยการจับยึดอิเล็กตรอนแต่เพียงอย่างเดียว (เพราะความแตกต่างพลังงานหรือพลังงานสลายมีค่าประมาณ 0.9 MeV เท่านั้น)

โปรตอนอิสระปกติจะไม่สามารถเปลี่ยนไปเป็นนิวตรอนอิสระได้โดยกระบวนการนี้ โปรตอนและนิวตรอนจะต้องเป็นส่วนหนึ่งของนิวเคลียสที่มีขนาดใหญ่
<!--[[รูปแบบการสลายตัว]] สำหรับ [[ไอโซโทป]] ซึ่งจะเกิดขึ้นเมื่อมีจำนวน [[โปรตอน]] มากเกินไปใน [[นิวเคลียสของอะตอม|นิวเคลียส]] ของ [[อะตอม]] และมีพลังงานไม่เพียงพอในการปลดปล่อย [[โพซิตรอน]] อย่างไรก็ตาม อะตอมยังคงดำเนินรูปแบบการสลายตัวซึ่งใช้ได้สำหรับไอโซโทป [[กัมมันตภาพ]] ที่สามารถสลายตัวได้โดย [[positron emission]] ถ้าผลต่างพลังงานระหว่าง parent atom กับ daughter atom น้อยกว่า 1.022 [[MeV]] positron emission จะถูกห้าม [[electron capture]] จึงเป็นรูปแบบการสลายตัวอย่างเดียวที่เป็นไปได้ ยกตัวอย่างเช่น [[รูบิเดียม]]-83 จะสลายตัวเป็น [[คริปทอน]]-83 ได้อย่างเดียว โดย electron capture (ผลต่างพลังงานมีค่าประมาณ 0.9 MeV)

ในกรณีนี้ หนึ่งใน orbital [[อิเล็กตรอน]] โดยมักมาจาก K หรือ L [[electron shell]] ('''K-electron capture''' คือ '''K-capture''' หรือ '''L-electron capture''', '''L-capture''') จะถูกจับโดยโปรตอนตัวหนึ่งในนิวเคลียสทำให้เกิด [[นิวตรอน]] หนึ่งตัวกับ [[นิวตริโน]] หนึ่งตัว เนื่องจากโปรตอนถูกเปลี่ยนเป็นนิวตรอน จำนวนนิวตรอนจะเพิ่มขึ้นหนึ่ง และจำนวนโปรตรอนลดลงหนึ่ง แต่ [[เลขมวลอะตอม]] ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ทั้งนี้เนื่องจากการเปลี่ยนจำนวนโปรตอน electron capture จึงแปลง [[นิวไคลด์]] (nuclide) ไปเป็น [[ธาตุเคมี|ธาตุ]] ใหม่ อะตอมจะเคลื่อนไปสู่ [[สถานะกระตุ้น]] ซึ่ง inner shell เสียอิเล็กตรอนไปหนึ่งตัว ในสถานะกระตุ้นของมันนั้น อะตอมจะเปล่ง [[รังสีเอกซ์]] ([[การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า]] ประเภทหนึ่ง) และ/หรือ [[Auger electrons]] ทั้งนี้ outer shell electron ตัวหนึ่งจะตกลงมาใน inner shell และปลดปล่อยพลังงานในรูปของรังสีเอกซ์ ด้วยเหตุนี้ electron capture จึงมักเกิดขึ้นบ่อย ๆ ในนิวไคลด์ที่มีขนาดใหญ่

ตัวอย่าง:
{| width = "70%"
| <math>\mathrm{{}^{26}_{13}Al}+\mathrm{e}^- \rightarrow\mathrm{{}^{26}_{12}Mg}+{\nu}_e</math>
| <math>\mathrm{{}^{59}_{28}Ni}+\mathrm{e}^- \rightarrow\mathrm{{}^{59}_{27}Co}+{\nu}_e</math>
|}

ระลึกไว้ว่า ไอโซโทปกัมมันตภาพที่สามารถเกิด pure electron capture ได้ในทฤษฎีนั้นอาจถูกห้ามจาก radioactive decay หากพวกมันถูก [[ion]]ized โดยสมบูรณ์ (คำว่า "stripped" ถูกใช้บางครั้งเพื่อบรรรยายไอออนเหล่านั้น) มีสมมติฐานว่าธาตุเหล่านั้น ถ้าหากถูกสร้างโดย [[r-process]] ในการระเบิด [[ซูเปอร์โนวา]] พวกมันจะถูกปลดปล่อยเป็น ionized โดยสมบูรณ์และจะไม่มี radioactive decay ตราบเท่าที่พวกมันไม่ได้ปะทะกับอิเล็กตรอนในสเปซภายนอก ความผิดปกติในการกระจายตัวของธาตุก็ถูกคิดว่าเป็นผลส่วนหนี่งจากผลกระทบของ electron capture นี้

[[พันธะเคมี]] ยังสามารถมีผลต่ออัตราของ electron capture ได้ระดับน้อย ๆ อีกด้วย (โดยทั่วไปน้อยกว่า 1%) ขึ้นอยู่กับความใกล้ของอิเล็กตรอนกับนิวเคลียส[http://www.nature.com/news/2004/040913/pf/040913-24_pf.html]
-->

== อ้างอิง ==
{{รายการอ้างอิง}}
[[หมวดหมู่:กัมมันตรังสี]]
[[หมวดหมู่:นิวเคลียร์เคมี]]
[[หมวดหมู่:ฟิสิกส์นิวเคลียร์]]
{{โครงฟิสิกส์}}