Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, beta eksi ($ \beta^- $) bozunması geçiren bir çekirdekte kütle numarası ($A$) ve atom numarası ($Z$) nasıl değiştiğini anlamamız isteniyor. Radyoaktif bozunmalar, kararsız çekirdeklerin daha kararlı hale gelmek için parçacıklar yayması olayıdır. Beta bozunması da bu türden bir süreçtir.
Beta eksi bozunması, bir çekirdekteki nötronun (yüksüz parçacık) bir protona (pozitif yüklü parçacık) dönüşmesi olayıdır. Bu dönüşüm sırasında, çekirdekten bir elektron ($ e^- $) ve bir antinötrino ($ \bar{\nu}_e $) yayılır. Bu olayı bir denklemle şu şekilde gösterebiliriz:
$ n \rightarrow p + e^- + \bar{\nu}_e $
Yani, bir nötron bir protona, bir elektrona ve bir antinötrinoya dönüşür.
Kütle numarası ($A$), bir çekirdekteki toplam proton ve nötron sayısını ifade eder. Beta eksi bozunmasında bir nötron bir protona dönüşür. Toplam nükleon (proton + nötron) sayısı değişmez, çünkü bir nötron kaybolurken yerine bir proton oluşur. Dolayısıyla, çekirdeğin kütle numarası ($A$) değişmez.
Atom numarası ($Z$), bir çekirdekteki proton sayısını ifade eder. Beta eksi bozunmasında bir nötron bir protona dönüştüğü için, çekirdekteki proton sayısı bir artar. Bu da çekirdeğin atom numarasının ($Z$) bir artması anlamına gelir.
Bir $ \beta^- $ bozunması geçiren çekirdek için genel reaksiyonu yazarsak:
$ ^A_Z X \rightarrow ^A_{Z+1} Y + ^0_{-1} e + \bar{\nu}_e $
Burada $X$ ana çekirdeği, $Y$ yavru çekirdeği temsil eder. Denklemin sol ve sağ tarafındaki kütle numaraları ($A$) ve atom numaraları ($Z$) toplamının korunması gerekir:
Bu analizlere göre, $ \beta^- $ bozunması geçiren bir çekirdekte kütle numarası ($A$) değişmezken, atom numarası ($Z$) bir artar.
Cevap B seçeneğidir.
