Betateilchen sind Elektronen. Sie dringen weiter als Alphateilchen in die Materie vor und können dabei eine ganze Reihe von Effekten auslösen: Ionisation, Anregung von Atomen, Streuung - und sie können Bremsstrahlung erzeugen. Wie vielleicht schon bekannt ist, stellt die Betastrahlung eine locker ionisierende Strahlung dar. Das liegt daran, dass die Betastrahlungs-Elektronen auf Hüllenelektronen eines Atoms treffen müssen, wenn das Atom ionisiert werden soll.

Ein wenig wahrscheinliches Zusammentreffen

Das ist im Grunde ebenso wahrscheinlich, als sollten sich zwei Stecknadelspitzen so aufeinander zubewegen, dass sie sich treffen. Nur die Tatsache, dass im Material jede Menge Atome - also „Nadelspitzen” - vorhanden sind, führt dazu, dass ein Betateilchen doch mal auf ein anderes Elektron trifft.

Als Faustregel gilt: Bei gleicher Energie und Ladung ionisieren geladene Teilchen umso stärker, je größer die Masse ist.

Betastrahlung hinterlässt daher beim Fliegen durch Materie eine Spur von relativ weit auseinanderliegenden Ionen, und Materialien, deren Atomhülle viele Elektronen beinhaltet, erhöhen diese Wahrscheinlichkeit beträchtlich. Je höher daher die Kernladungszahl ist, desto besser schirmt ein Material Betastrahlung ab.

Im Gegensatz zu Alphateilchen erzeugen Betateilchen (Elektronen) 100 bis 1000 mal weniger Ionen pro gleicher Wegstrecke. Sie fliegen daher viel weiter als Alphateilchen, bis sie ihre Energie losgeworden sind.

Zudem werden die Elektronen von der elektrischen Ladung der Atome in der Materie, in die sie eindringen, abgelenkt - sie werden „gestreut”. Elektronen auf gekrümmten Bahnen beginnen dabei ihrerseits eine Art Licht abzustrahlen, die so genannte „Bremsstrahlung”.

So etwas ist manchmal sogar erwünscht - Röntgenlicht aus medizinischen Röntgenröhren ist zum Beispiel nichts anderes als Bremsstrahlung von Elektronen. Das können wir oben sehen: In der Röhre werden Elektronen einer bestimmten Energie gezielt auf ein Stück Metall geschossen. An den Metall-Atomen werden sie abgelenkt und abgebremst; dabei geben sie Röntgenstrahlung ab.

Beim Bau von Abschirmungen gegen Betastrahlung allerdings will man die Erzeugung von Bremsstrahlung möglichst vermeiden.

Wie das geht, zeigt die folgende Animation.