นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 236

30 นิตยสาร สสวท. ภาพ 6 แบบจำ�ลองการเปลี่ยนองค์ประกอบของนิวเคลียสไปเป็นนิวเคลียสที่มีเสถียรภาพมากกว่าเดิม พร้อมปล่อยอนุภาคบีตาหรืออิเล็กตรอน กับอิเล็กตรอนแอนตินิวทริโนออกมา ภาพ 5 การเปลี่ยนระดับพลังงานของอิเล็กตรอนในอะตอมทำ�ให้มีการปล่อยโฟตอนออกมา ก. แบบจำ�ลองอะตอมและการเปลี่ยนระดับพลังงาน ของอิเล็กตรอนในอะตอม ก. แบบจำ�ลองการสลายให้อนุภาคบีตาของนิวเคลียสที่ไม่เสถียร ข. แบบจำ�ลองระดับพลังงานและการเปลี่ยนระดับพลังงาน ของอิเล็กตรอนในอะตอม ข. แบบจำ�ลองการสลายของนิวเคลียสที่มีการเปลี่ยนสภาวะไปสู่สภาวะ ที่มีเสถียรภาพมากขึ้นพร้อมกับปล่อยอนุภาคบีตา และอิเล็กตรอนแอนตินิวทริโนออกมา ภาพ 3 เอนริโก แฟร์มี แฟร์มีได้เปรียบเทียบปรากฏการณ์ที่นิวเคลียสสลายให้อนุภาคบีตากับปรากฏการณ์ที่อิเล็กตรอนที่อยู่ในสถานะกระตุ้นหรืออยู่ในระดับ พลังงานที่สูง มีการเปลี่ยนไปอยู่ในสถานะพื้นหรือระดับพลังงานที่ต่ำ�กว่า พร้อมปล่อยโฟตอนออกมา ดังภาพ 5 นั่นคือ ในการสลายให้อนุภาคบีตา นิวเคลียสที่ไม่เสถียรมีการเปลี่ยนไปเป็นนิวเคลียสที่มีเสถียรภาพมากยิ่งขึ้น พร้อมกับปล่อยอนุภาคบีตาหรืออิเล็กตรอนออกมา อีกทั้งมีอนุภาค ที่เป็นกลางอีกหนึ่งอนุภาคเรียกว่า อิเล็กตรอนแอนตินิวทริโนออกมาพร้อมด้วย ซึ่งเป็นผลมาจากการกระทำ�ของแรงอ่อน ดังภาพ 6 ภาพ 4 นิวเคลียสที่ไม่เสถียรเปลี่ยนไปเป็นนิวเคลียสที่มีเสถียรภาพมากกว่า โดยการแผ่รังสีหรือปล่อยอนุภาคบีตา มีแรงชนิดหนึ่งเข้ามาเกี่ยวข้อง เขาเรียกชื่อแรงนี้ว่า แรงอ่อน (Weak Force) เนื่องจากเป็นแรงที่มีความเข้มของแรง (Strength) น้อยกว่า แรงแม่เหล็กไฟฟ้าและน้อยกว่าแรงที่ยึดเหนี่ยวอนุภาคในนิวเคลียสมาก นักวิทยาศาสตร์พบว่า ในระดับองค์ประกอบของนิวเคลียส การสลายให้อนุภาคบีตาเกิดจากการที่นิวตรอนในนิวเคลียสเดิมสลายไปเป็น โปรตอนโดยมีการปล่อยอนุภาคบีตาหรืออิเล็กตรอนและอิเล็กตรอนแอนตินิวทริโนออกมา ซึ่งเป็นผลมาจากแรงอ่อน ดังภาพ 7