Двойной бета-распад
Двойной бета-распад, 2β-распад, ββ-распад — общее название нескольких видов радиоактивного распада атомного ядра, которые обусловлены слабым взаимодействием и изменяют заряд ядра на две единицы[1].
Двойной бета-распад в собственном смысле слова сопровождается увеличением заряда ядра на две единицы и излучением двух электронов:
Другие виды 2β-распада уменьшают заряд ядра на две единицы:
- двойной электронный захват, 2ε-захват
- эмиссией позитрона, εβ+-распад
- двойной позитронный распад, 2β+-распад
Двойной бета-распад — самый редкий из всех процессов радиоактивного распада. Все 14 нуклидов, для которых этот процесс достоверно наблюдался, имеют период полураспада больше чем 7×1018 лет[2], а у 128Te период полураспада составляет (3,5±2,0)⋅1024 лет[3], что на сегодня является абсолютным рекордом среди всех радиоактивных нуклидов. Подтверждённые наблюдения относятся только к 2β-распаду с увеличением заряда ядра, за исключением бария-130, испытывающего, вероятно, двойной электронный захват (период полураспада (2,2±0,5)⋅1021 лет, измерен в геохимическом эксперименте по накоплению продукта распада, ксенона-130, в кристаллической решётке древнего минерала, содержащего барий)[3], криптона-78[4] и ксенона-124[5].
Распад может осуществляться не только на основное состояние дочернего ядра, но и на возбуждённые состояния. В этом случае излучается также один или несколько
Безнейтринный двойной бета-распад
В отличие от приведённых выше реакций (относящихся к двухнейтринному 2ν2β-распаду), безнейтринный 0ν2β-распад не сопровождается эмиссией
- являлось майорановской частицей (то есть представляло собой собственную античастицу), и
- обладало массой.
Благодаря этому обстоятельству, 0ν2β-распад является чувствительным индикатором майорановской массы нейтрино. В настоящее время не существует достоверных наблюдений безнейтринных 2β-процессов, однако нижние ограничения на период полураспада по этому каналу для разных ядер достигают лет. Это соответствует верхнему ограничению на майорановскую массу нейтрино порядка нескольких сотен милли
Благодаря исследованиям двойного безнейтринного бета-распада можно определить природу нейтрино (дираковская это частица или майорановская) и иерархию масс нейтрино (прямая или инвертированная).
См. также
Примечания
- ↑ Наумов А. И. Физика атомного ядра и элементарных частиц. - М., Просвещение, 1984. - С. 203
- doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .
- ↑ 1 2 List of Adopted Double Beta (ββ) Decay Values. Архивная копия от 12 октября 2008 на Wayback Machine National Nuclear Data Center. Brookhaven National Laboratory, 2010. Brookhaven National Laboratory Report BNL-91299-2010 Архивная копия от 5 марта 2022 на Wayback Machine.
- ., p. 768.
- .
- ]
Литература
- Двойной бета-распад / Под ред. Б. С. Ишханова. — М.: КДУ, 2016. — 204 с. — ISBN 978-5-913046-17-8.
- Барабаш А. С. Обзор современных экспериментов по двойному бета-распаду // Ядерная физика. - 2007. - Т. 70. № 7. - С. 1230-1241.
- Али А., Борисов А. В., Журидов Д. В. Угловое распределение электронов в безнейтринном двойном бета-распаде и новая физика // Ядерная физика. - 2007. - Т. 70. № 7. - С. 1305-1310.
- Reyco Henning. Current status of neutrinoless double-beta decay searches (англ.) // .