Đồ án tốt nghiệp: Đặc điểm hoạt độ 210Po và tổng hoạt độ alpha, beta trong nước khoáng nóng phía Bắc Việt Nam - Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu đặc điểm hoạt độ 210Po và tổng hoạt độ alpha, beta trong nước khoáng nóng phía Bắc Việt Nam. Phân tích phương pháp đo lường và ảnh

• Tác giả: Dương Văn Thành
• Người hướng dẫn: TS. Dương Văn Hào
• Trường học: Trường Đại học Mỏ - Địa chất
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Địa vật lý
• Đề tài: Đặc điểm hoạt độ 210Po và tổng hoạt độ alpha, beta trong một số mỏ nước khoáng nóng ở phía Bắc Việt Nam
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về hoạt độ 210Po trong nước khoáng nóng

Polonium-210 (210Po) là một đồng vị phóng xạ tự nhiên thuộc họ uranium-radium. Hoạt độ của nó trong nước khoáng nóng là một chỉ số quan trọng. Nó phản ánh đặc trưng địa hóa và mức độ phóng xạ của nguồn nước. Nước khoáng nóng ở phía Bắc Việt Nam được hình thành trong các hệ tầng đá vôi. Các nghiên cứu cho thấy hàm lượng phóng xạ nói chung và 210Po nói riêng trong đá vôi thường thấp. Tuy nhiên, quá trình nước nóng lưu thông trong vỏ Trái Đất có thể hòa tan các chất phóng xạ. Các mỏ nước khoáng như Mỹ Lâm hay Kênh Gà đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy sự hiện diện của 210Po với các mức hoạt độ khác nhau. Việc định lượng 210Po giúp đánh giá an toàn phóng xạ. Nó cũng cung cấp dữ liệu cho việc quản lý và khai thác bền vững tài nguyên nước khoáng.

1.1. Nguồn gốc và tính chất của đồng vị 210Po

210Po là một sản phẩm phân rã phóng xạ của 210Pb trong chuỗi uranium-238. Nó có chu kỳ bán rã khoảng 138 ngày. 210Po là một chất phóng xạ alpha mạnh. Trong môi trường nước ngầm, nó có thể tồn tại ở dạng hòa tan hoặc keo. Nguồn gốc của 210Po trong nước khoáng nóng chủ yếu từ sự phân rã của 226Ra và 210Pb có sẵn trong các tầng chứa nước đá vôi. Quá trình trao đổi ion và hấp phụ giữa nước và đá ảnh hưởng lớn đến nồng độ của nó. Các thông số vật lý hóa học như pH, nhiệt độ và tổng chất rắn hòa tan cũng chi phối hoạt độ của 210Po.

1.2. Vai trò của nghiên cứu 210Po trong nước khoáng

Nghiên cứu hoạt độ 210Po có hai ý nghĩa chính. Thứ nhất, nó phục vụ đánh giá an toàn phóng xạ cho người sử dụng nước khoáng. 210Po là chất gây ung thư khi xâm nhập vào cơ thể qua đường uống. Thứ hai, nó là công cụ để truy nguyên nguồn gốc và quá trình lưu chuyển của nước ngầm. Mối quan hệ giữa 210Po với các đồng vị phóng xạ khác như 222Rn hay 226Ra cho biết tuổi và hướng dòng chảy của nước. Dữ liệu này rất giá trị cho ngành địa nhiệt và bảo vệ tài nguyên nước. Nghiên cứu này bổ sung kiến thức khoa học về hệ thống nước ngầm ở Việt Nam.

II. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ 210Po

Hoạt độ của 210Po trong nước khoáng nóng không phải là một hằng số. Nó biến đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố địa chất và hóa học. Các nghiên cứu tại phía Bắc Việt Nam đã chỉ ra một số mối tương quan quan trọng. Các mẫu nước có nhiệt độ cao thường có độ dẫn điện và tổng lượng chất rắn hòa tan (TDS) cao hơn. Điển hình là mẫu nước tại Mỹ Lâm, Tuyên Quang với nhiệt độ 58°C, độ dẫn 4100 µS/cm và TDS 3455 ppm. Các mẫu này cũng ghi nhận tổng hoạt độ alpha và beta cao hơn. Điều này cho thấy một mối liên hệ giữa tính chất nhiệt độ và hàm lượng phóng xạ. Nước nóng hơn có khả năng hòa tan nhiều khoáng chất và đồng vị phóng xạ hơn từ đất đá. Thành phần lithology của tầng chứa nước, chủ yếu là đá vôi, là yếu tố nền tảng quyết định lượng phóng xạ ban đầu. Tuy nhiên, quá trình kiến tạo và hoạt động magma có thể làm thay đổi thành phần hóa học của nước. Do đó, hoạt độ 210Po là một chỉ số nhạy cảm cho sự tương tác nước-đá trong điều kiện nhiệt độ cao.

2.1. Tương quan giữa 210Po và các thông số vật lý hóa học

Có một mối quan hệ thuận giữa hoạt độ 210Po với nhiệt độ và tổng chất rắn hòa tan. Nước khoáng nóng thường có nhiệt độ trên 40°C. Ở nhiệt độ này, quá trình hòa tan các muối khoáng và đồng vị phóng xạ diễn ra mạnh hơn. Các ion như chloride, sulfate và bicarbonate trong nước có thể ảnh hưởng đến sự phân bố của 210Po. Độ pH cũng đóng vai trò quan trọng. Môi trường axit thường làm tăng tính di động của 210Po. Các mẫu nước khoáng ở Việt Nam cho thấy tổng hoạt độ beta thường cao hơn nhiều so với tổng hoạt độ alpha. Điều này phản ánh sự hiện diện của nhiều loại đồng vị phóng xạ beta khác nhau ngoài 210Po.

2.2. So sánh hoạt độ 210Po với các khu vực trên thế giới

Kết quả nghiên cứu ở phía Bắc Việt Nam cho thấy khoảng biến thiên hoạt độ tổng alpha từ 2,3 đến 130,6 mBq/l, trung bình 48 mBq/l. Tổng hoạt độ beta dao động từ 7 đến 567,7 mBq/l, trung bình 267 mBq/l. So sánh với một nghiên cứu tại Brazil, các giá trị này thấp hơn đáng kể. Tổng alpha ở Brazil lên tới 800,3 mBq/l và tổng beta lên tới 7680 mBq/l. Sự khác biệt này có thể do điều kiện địa chất và thành phần hệ tầng đá mẹ. Nghiên cứu so sánh giúp đánh giá vị trí của các mỏ nước khoáng Việt Nam về mặt phóng xạ tự nhiên. Nó cũng hỗ trợ việc xây dựng tiêu chuẩn an toàn phù hợp cho từng vùng.

III. Phương pháp nghiên cứu và đo lường hoạt độ phóng xạ

Để xác định chính xác hoạt độ 210Po và tổng hoạt độ alpha, beta, các phương pháp hóa lý hiện đại được áp dụng. Quá trình nghiên cứu đòi hỏi kỹ thuật lấy mẫu và tiền xử lý mẫu nghiêm ngặt. Mẫu nước phải được thu thập và bảo quản đúng cách để tránh ô nhiễm hoặc mất đồng vị phóng xạ. Trong phòng thí nghiệm, mẫu trải qua các bước cô đặc và tách chiết hóa học. Mục tiêu là cô lập polonium từ thể tích nước lớn. Sau đó, polonium được tách ra bằng phương pháp trao đổi ion hoặc kết tủa đồng trộn. Phương pháp phổ alpha được sử dụng để đo hoạt độ của 210Po. Thiết bị phổ kế alpha có thể phân biệt các đồng vị dựa trên năng lượng hạt alpha phát ra. Đối với tổng hoạt độ alpha và beta, mẫu nước được bay hơi khô và đo bằng bộ đếm proportional. Phương pháp này cho kết quả tổng hợp của tất cả các chất phóng xạ alpha hoặc beta có trong mẫu. Các chất chuẩn của Mỹ được sử dụng để hiệu chuẩn thiết bị. Điều này đảm bảo độ chính xác và tin cậy của kết quả phân tích. Phương pháp nghiên cứu mới đã được áp dụng mang lại hiệu quả cao.

3.1. Kỹ thuật tiền xử lý và tách chiết mẫu nước

Mẫu nước sau khi thu thập được acid hóa bằng axit nitric để ngăn sự hấp phụ của 210Po vào thành bình. Tiếp theo, mẫu được làm nóng để cô đặc thể tích. Polonium trong mẫu được khử hoàn toàn về trạng thái hóa trị Po(IV). Sau đó, polonium được kết tủa đồng trộn cùng với mangan dioxide hoặc sắt hydroxide. Chất kết tủa được hòa tan trong axit clohidric đậm đặc. Dung dịch này được đưa qua cột trao đổi ion để tách polonium khỏi các nguyên tố khác. Bước cuối cùng là mạ điện polonium lên một đĩa niken hoặc bạc. Đĩa này sau đó được đặt trong buồng chân không của phổ kế alpha để phân tích. Quy trình này phải được thực hiện trong điều kiện kiểm soát ô nhiễm nghiêm ngặt.

3.2. Kỹ thuật đo phổ alpha và tổng hoạt độ beta

Phổ kế alpha sử dụng đầu dò silic có độ phân giải cao. Thiết bị đo năng lượng của từng hạt alpha phát ra từ mẫu. Phổ năng lượng thu được cho phép nhận biết chính xác đồng vị 210Po. Hoạt độ được tính dựa trên diện tích đỉnh phổ và hiệu suất của thiết bị. Đối với tổng hoạt độ beta, mẫu được bay hơi khô trong đĩa đo. Cặn phóng xạ được đặt trong bộ đếm proportional khí. Bộ đếm này có thể phân biệt tín hiệu beta từ nhiễu nền gamma. Hoạt độ beta tổng được tính bằng cách trừ đi tín hiệu nền. Cả hai phương pháp đều yêu cầu thời gian đo đủ dài để đảm bảo độ tin cậy thống kê. Kết quả được hiệu chỉnh theo thời gian phân rã kể từ lúc lấy mẫu.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu đã xác định được đặc điểm hoạt độ 210Po và tổng hoạt độ alpha, beta trong nước khoáng nóng phía Bắc Việt Nam. Kết quả cho thấy các mỏ nước khoáng có mức phóng xạ tự nhiên nằm trong phạm vi có thể kiểm soát. Hoạt độ 210Po biến đổi tùy thuộc vào điều kiện địa chất và nhiệt độ. Mối quan hệ giữa nhiệt độ, độ dẫn điện và tổng chất rắn hòa tan với hoạt độ phóng xạ đã được làm rõ. So sánh quốc tế cho thấy nước khoáng Việt Nam có mức phóng xạ thấp hơn một số khu vực khác. Phát hiện này có giá trị lớn cho nhiều lĩnh vực. Về mặt khoa học, nó cung cấp dữ liệu về hệ thống nước ngầm và quá trình địa hóa. Về mặt ứng dụng, nó hỗ trợ đánh giá an toàn phóng xạ cho du lịch nghỉ dưỡng và chữa bệnh. Kết quả cũng là cơ sở để quy hoạch khai thác và bảo vệ nguồn tài nguyên nước khoáng quý giá. Nghiên cứu mở ra hướng tiếp tục theo dõi dài hạn sự biến động hoạt độ phóng xạ.

4.1. Ứng dụng trong đánh giá an toàn và quản lý tài nguyên

Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để đánh giá rủi ro phóng xạ từ việc sử dụng nước khoáng. Các mỏ nước có hoạt độ cao cần được giám sát thường xuyên hơn. Việc này đảm bảo an toàn cho người tắm khoáng và uống nước khoáng thiên nhiên. Dữ liệu cũng giúp ích cho việc cấp phép khai thác. Các cơ quan quản lý có thể sử dụng kết quả để xây dựng quy chuẩn kỹ thuật riêng cho nước khoáng nóng. Nghiên cứu cũng hỗ trợ trong quy hoạch phát triển du lịch sinh thái nghỉ dưỡng. Việc khai thác bền vững cần dựa trên hiểu biết đầy đủ về đặc tính phóng xạ của nguồn nước.

4.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo và ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu này đặt nền tảng cho nhiều hướng đi tiếp theo. Có thể mở rộng phạm vi nghiên cứu đến các mỏ nước khoáng khác trên toàn quốc. Nghiên cứu mối quan hệ giữa 210Po với các đồng vị phóng xạ khác như 222Rn, 226Ra, 238U để hiểu sâu hơn quá trình địa hóa. Áp dụng phương pháp isotopic để truy nguyên nguồn gốc và tuổi của nước ngầm. Xây dựng bản đồ phóng xạ tự nhiên trong nước ngầm khu vực phía Bắc. Ý nghĩa khoa học lớn nhất là cung cấp dữ liệu gốc về phóng xạ tự nhiên trong hệ thống địa nhiệt Việt Nam. Điều này đóng góp vào kho tàng kiến thức địa chất khu vực Đông Nam Á.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1. Vài nét về hiện tượng phóng xạ Hiện tượng phóng xa do Becquerel phát hiện vào năm 1896, đầu thế kỷ XX đã được đưa vào áp dụng trong các nghiên cứu địa chất và đã phát huy tác dụng to lớn trong điều tra thăm dò các chất phóng xạ và nghiên cứu tác động môi trường. Sau đó, năm 1899 Pierre và Marrie Curie tìm ra hai chất phóng xạ mới có tên là Polonium và Radium. Năm 1934, Frederic Jiolot và Iren Curie tạo ra các đồng vị phóng xạ nhân tạo Phospho và Nitrogen.

Phát minh này đã mở ra một kỷ nguyên của phóng xạ nhân tạo. Phóng xạ là biến đổi thứ tự xảy ra của hạt nhân nguyên tử, đưa đến sự thay đổi trạng thái hoặc bậc số nguyên tử hoặc số khối của hạt nhân. Khi có sự thay đổi trạng thái xảy ra, hạt nhân sẽ phát ra tia gamma mà không biến đổi thành hạt nhân khác, khi số bậc nguyên tử thay đổi sẽ biến hạt nhân này thành hạt nhân khác. Sản phẩm của các quá trình phân rã gồm: - Hạt alpha: Là chùm các hạt điện tích dương, bị lệch trong điện trường và từ trường, dễ bị các lớp vật chất mỏng hấp thụ.

Về bản chất, tia alpha là chùm các hạt nhân của nguyên tử helium và có khả năng đâm xuyên yếu, không thể xuyên qua tờ giấy mỏng hoặc thậm chí là da tay con người. - Hạt beta: Có khả năng xuyên sâu hơn tia alpha và bị chặn lại bởi tấm kim loại nhôm. Bản chất, tia beta là các electron. - Tia gamma: Không chịu tác dụng của điện trường và từ trường, có khả năng xuyên sâu vào vật chất.

Về bản chất, tia gamma là các photon có năng lượng cao. - Neutron: Có sức đâm xuyên mạnh hơn tia gamma và chỉ có thể bị chặn lại bởi tường bê tông dày, bởi nước hay tấm paraphin. Các đồng vị phóng xạ tự nhiên a, Nhóm đồng vị phóng xạ nguyên thủy - Các đồng vị phóng xạ trong 4 họ phóng xạ cơ bản. - Thành viên thứ nhất là đồng vị phóng xạ lâu với thời gian bán rã lớn và thường được dùng để định tuổi địa chất.

- Các họ đều có một thành viên dưới dạng khí phóng xạ đấy là một trong các lý do chính gây nên phông phóng xạ của môi trường. - Sản phẩm cuối cùng trong mỗi họ phóng xạ tự nhiên đều là đồng vị bền chì. 1 b, Nhóm các đồng vị phóng xạ có nguồn gốc từ vũ trụ Các đồng vị phóng xạ được tạo thành từ tia vũ trụ: Bức xạ vũ trụ lan khắp không gian, chúng tồn tại chủ yếu ngoài hệ mặt trời của chúng ta. Bức xạ có nhiều dạng, từ những hạt có vận tốc rất lớn đến các photon năng lượng cao và các hạt muyon.

Tầng trên của khi quyển trái đất tác dụng với nhiều loại tia vũ trụ và làm sinh ra các nhân phóng xạ. Phần lớn các nhân này có thời gian bán rã ngắn hơn các nhân phóng xạ tự nhiên có trên trái đất. Các bức xạ vũ trụ: Cùng với nhân phóng xạ tạo nên khi tia vũ trụ tương tác với lớp khí quyển, bản thân các tia vũ trụ cũng góp phần vào tổng liều hấp thụ của con người. c, Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên trong đất Trong quá trình tổng hợp hạt nhân xảy ra cách đây hàng tỷ năm, nhiều đồng vị phóng xạ đã được hình thành.

Những đồng vị có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 150 triệu năm như 26AL, 36CL, 59Ni, 60Fe, 205Pb đến nay không còn tồn tại trên trái đất. Nhóm các đồng vị có chu kỳ lớn hơn 500 triệu năm như 87Rb, 40K, 232Th, 235U còn tồn tại đến ngày nay.1 đưa ra một số đặc trưng cơ bản như chu kỳ bán rã, hàm lượng của các đồng vị trong hợp chất tự nhiên. Trong các đồng vị trên 87Rb có hàm lượng nhỏ cỡ g/tấn và chu kỳ rất lớn. Ngoài ra 87Rb phân rã beta mềm thùy túy, nên nó hầu như không được quan tâm trong khi nghiên cứu môi trường.1 Một số đặc trưng của các đồng vị phóng xạ trong tự nhiên.

TT Đồng vị Hàm lượng trong hợp chất tự nhiên Chu kỳ bán rã (năm) (%) 40 1 K 0,0119 1,39 x 109 87 2 Rb 27,85 5,01 x 1010 232 3 Th 100 1,4 x 1010 235 4 U 0,7 7,1 x 108 238 5 U 99,28 4,5 x 109 2 Kali-40 vừa phân rã β- vừa phân rã β+ và chiếm k. Kali-40 phân rã β- trở thành canxi-40 ở trạng thái cơ bản. Xác suất quá trình phân rã β- cỡ 89 % và xác suất quá trình phân rã β+ cỡ 11 %. Thori và uran thuộc nhóm các nguyên tố actini, chúng có cấu hình điện tử như nhau, do đó chúng thường đi kèm với nhau.

Trong đất đá uran và thori thường tồn tại dưới dạng UO2 và ThO2. Các loại đất đá khác nhau hàm lượng của uran và thori khác nhau. Hàm lượng trung bình của uran trong vỏ trái đất vào khoảng 3 ppm còn của thori 10 ppm. Cả ba đồng vị phóng xạ 232Th, 238U, 235U, đều là các nguyên tố phân rã alpha.

Các sản phẩm con của chúng đều không bển, khi được tạo thành chúng lại tiếp tục phân rã phóng xạ, tạo thành 3 dãy phóng xạ trong tự nhiên. Cả 3 dãy phóng xạ đều được kết thúc bằng đồng vị chì bền. d, Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên trong nước Như đã chỉ ra ở trên, tất cả các loại đất đá điều chứa các nguyên tố phóng xạ. Khi có dòng nước chảy qua đất đá, các nguyên tố phóng xạ có thể được hòa tan vào trong nước.

Tùy theo tính chất hóa học của các nguyên tố hóa học, mức độ hòa tan của chúng vào trong nước khác nhau. Vì vậy, mặc dù trong đất đá các nguyên tố phóng xạ trong dãy phóng ra tự nhiên ở trạng thái cân bằng hoặc gần cân bằng, nhưng ở trong nước gần như chúng khó đạt được trạng thái cân bằng (phụ thuộc nhiều yếu tố địa hóa và cấu trúc mỏ nước). Các nguyên tố phóng xạ tồn tại dưới dạng hợp chất hòa tan trong nước sẽ theo dòng nước. Các nguyên tố nằm trong hợp chất kết tủa lắng đọng xuống đáy sông.

Hoạt động phóng xạ riêng trong nước của các nguyên tố biến thiên trong khoảng rộng. Thí dụ trong nước sông giá trị hoạt độ của 238U biến thiên từ 2,5.10-2 Bq/l, còn 226Ra biến thiên từ 4,3.10-3 Bq/l đến 0,30 Bq/l. Cơ sở vật lý hạt nhân 1.1 Bức xạ alpha Bức xạ alpha là dòng hạt nhân của nguyên tử Heli (He). Điện tích của hạt nhân alpha bằng (+2), khối lượng tĩnh của nó bằng 4 đơn vị khối nguyên tử.

Phần lớn các hạt nhân phóng xạ alpha đều có nguyên tử số lớn hơn 82 (x > 82), nặng hơn chì, tập trung vào các hạt nhân của các đồng vị phóng xạ tự nhiên và các nguyên tố Urani. Nói chung năng lượng hạt alpha càng lớn khi Z càng tăng, năng lượng alpha do các 3 đồng vị phóng xạ phát ra nằm trong khoảng 4-8 MeV, tương ứng với tốc độ chuyển động của chúng chừng 1,5-2,109 cm/s. Mỗi hạt alpha có năng lượng xác định nên phổ bức xạ alpha của bất kỳ đồng vị nào đều là phổ vạch, bao gồm một hoặc một vài vạch. Quỹ đạo chuyển động của hạt alpha là quãng đường.

Quãng chạy của các hạt alpha trong vật chất đã cho có giá trị nhất định và đặc trưng bởi độ dài quãng chạy R. Ví dụ độ dài quãng chạy trong không khí của các hạt alpha do 210Po (Eo = 5,3 MeV) phát ra bằng 3,84 cm. Tương tác của bức xạ alpha với vật chất Vì động năng của các hạt alpha đủ để ion hóa nguyên tử khi va chạm, do đó người ta gọi bức xạ alpha là bức xạ ion hóa trực tiếp. Hạt alpha có khả năng ion hóa cao và khả năng đâm xuyên rất kém.

Trong không khí, tia α chuyển động với vận tốc khoảng 107 m/s. Đi được chừng vài cm trong không khí và chừng vài μm trong vật rắn, không xuyên qua được tấm bìa dày 1 mm, thậm chí là lớp da của con người.1 Mức độ đâm xuyên của các bức xạ. Mặc dù kích thước hạt alpha rất nhỏ (nhỏ hơn 10-13 cm), nhưng nó có khối lượng đáng kể (4,0028 ĐVKLNT) và diện tích (+2), cho nên khi chuyển dịch trong không gian giữa các nguyên tử, hạt alpha có khả năng tương tác với các nguyên tử của vật chất bằng trường tĩnh điện của mình. Trên đường chuyển động, hạt alpha có thể gặp các hạt nhân nguyên tử, nhưng với xác suất rất nhỏ bởi vì hạt nhân có kích thước chừng 105 lần nhỏ hơn kích thước nguyên tử.

4 Trên thực tế không gian được lấp đầy bởi các điện tử và các trường điện của chúng. Khi chuyển động trong không gian hạt alpha sẽ bứt các điện tử ra khỏi nguyên tử và phân tử vật chất môi trường. Do tốc độ chuyển động lớn, hạt alpha không kịp bắt giữ electron tự do, chính vì thế trên đường đi của nó tạo ra một số ion dương và ion âm (các cặp ion). Số cặp ion được tạo ra bởi hạt alpha khi nó mất toàn bộ năng lượng của mình để ion hóa gọi là sự ion hóa toàn phần.

Bức xạ beta Lý thuyết phân rã β đã được các nhà bác học Fecmi, Dirac và Pauli khởi thảo và hoàn thiện. Phân rã β bao gồm: Phân rã β- (electron) và phân rã β+ (pozitron). Như vậy, mặc dù hạt nhân không chứa electron và pozitron mà lại phát ra các hạt này. Điều đó đã được lý thuyết phân rã β giải thích một cách thỏa đáng.

Khi có phân rã β- thì trong hạt nhân có quá trình biến đổi notron thành proton, còn trong trường hợp phân rã β+ thì trong hạt nhân có quá trình biến đổi proton thành notron đồng thời phát ra chùm hạt pozitron và notrino v. Có thể biểu diễn hai quá trình này bằng các phương trình: Phân rã: - : 10n ------→ 11p + 01e + ’ Phân rã: +: 11p --------→ 10n + 01e +  Trong đó v là hạt nơtrinô và v’ là phản hạt của nó được gọi là antinơtrinô. Tương tác của bức xạ beta với vật chất Khác với các hạt nặng tích điện, trong đó có hạt beta quỹ đạo chuyển động của bức xạ β2 (electron) trong môi trường vật chất không phải là đường thẳng. Khi tương tác với các điện tử quỹ đạo hoặc là với các hạt nhân nguyên tử của vật chất electron bị tiêu phí cho sự ion hóa và để kích thích các nguyên tử cũng như để phát xạ bức xạ hãm, Khi tán xạ đàn hồi electron không bị mất năng lượng mà chỉ thay đổi hướng chuyển động của chúng.