Γιατί δεν υπάρχει σωματίδιο βήτα μέσα στον πυρήνα;
* Θεμελιώδης φύση: Τα πρωτόνια και τα νετρόνια αποτελούνται από κουάρκ, τα οποία είναι θεμελιώδη σωματίδια. Τα ηλεκτρόνια και τα ποζιτρόνια είναι επίσης θεμελιώδη σωματίδια, αλλά είναι leptons , όχι κουάρκ.
* Επίπεδα ενέργειας: Τα ηλεκτρόνια στα άτομα καταλαμβάνουν συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας που ονομάζονται τροχιακά. Αυτά τα τροχιακά είναι μακριά από τον πυρήνα. Ο πυρήνας έχει το δικό του σύνολο ενεργειακών επιπέδων για πρωτόνια και νετρόνια. Δεν υπάρχουν επίπεδα ενέργειας για ηλεκτρόνια μέσα στον πυρήνα.
* Κβαντική μηχανική: Η αρχή του αποκλεισμού Pauli αναφέρει ότι δεν υπάρχουν δύο πανομοιότυπα fermions (όπως τα ηλεκτρόνια) να καταλαμβάνουν ταυτόχρονα την ίδια κβαντική κατάσταση. Ο πυρήνας έχει ήδη πρωτόνια και νετρόνια που καταλαμβάνουν συγκεκριμένες κβαντικές καταστάσεις. Η προσθήκη ενός ηλεκτρονίου θα παραβίαζε αυτήν την αρχή.
* Ηλεκτρομαγνητική απόρριψη: Τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα και τα πρωτόνια είναι θετικά φορτισμένα. Εάν ένα ηλεκτρόνιο ήταν μέσα στον πυρήνα, θα βιώσει ισχυρές απωθητικές δυνάμεις από τα πρωτόνια.
Ωστόσο, η βήτα αποσύνθεση μπορεί να συμβεί μέσα στον πυρήνα. Σε αυτή τη διαδικασία, ένα νετρόνιο μπορεί να αποσυντίθεται σε ένα πρωτόνιο, ένα ηλεκτρόνιο (βήτα μείον αποσύνθεση) και ένα αντινετικό. Το ηλεκτρόνιο στη συνέχεια εκτοξεύεται από τον πυρήνα ως βήτα σωματίδιο. Αυτή είναι μια διαδικασία μετασχηματισμού, όχι η ύπαρξη ενός ηλεκτρονίου μέσα στον πυρήνα.
Περίληψη: Ενώ τα βήτα σωματίδια δεν βρίσκονται μέσα στον πυρήνα, μπορούν να εκπέμπονται κατά τη διάρκεια των διεργασιών πυρηνικής αποσύνθεσης. Η θεμελιώδης φύση τους, τα επίπεδα ενέργειας και οι αλληλεπιδράσεις τους με τους νουκλεόνια τους εμποδίζουν να υφίστανται σταθερά μέσα στον πυρήνα.
