Русская Википедия:Двойной бета-распад

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Ядерная физика

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:

<math>(A,Z) \rightarrow (A,Z+2) + 2e^- + 2 \bar{\nu}_e.</math>

Другие виды 2β-распада уменьшают заряд ядра на две единицы:

<math>(A,Z) + 2e^- \rightarrow (A,Z-2) + 2 \nu_e;</math>
<math>(A,Z) + e^- \rightarrow (A,Z-2) + e^+ + 2 \nu_e;</math>
<math>(A,Z) \rightarrow (A,Z-2) + 2e^+ + 2 \nu_e.</math>

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)Шаблон:E 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)Шаблон:E 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 гамма-квантов и/или конверсионных электронов.

Безнейтринный двойной бета-распад

В отличие от приведённых выше реакций (относящихся к двухнейтринному Шаблон:Math-распаду), безнейтринный Шаблон:Math-распад не сопровождается эмиссией нейтрино или антинейтрино. В результате такого процесса лептонное число не сохраняется (изменяется на две единицы). Хотя Стандартная Модель физики элементарных частиц запрещает процессы с нарушением закона сохранения лептонного числа, многие расширения СМ включают в себя процессы такого рода. Доказано, что для осуществления безнейтринного 2β-распада необходимо, чтобы нейтрино

Благодаря этому обстоятельству, Шаблон:Math-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 <math>4,6 \times 10^{24}</math> лет. Это соответствует верхнему ограничению на майорановскую массу нейтрино порядка нескольких сотен миллиэлектронвольт[6]. Кроме того, ограничения на вероятность безнейтринного 2β-распада позволяют установить ограничения на другие параметры теории, например на константы связи правых лептонных и кварковых токов в слабом взаимодействии, константы связи нейтрино с майороном, некоторые параметры суперсимметричных моделей. В настоящее время в мире действует или сооружается около десятка крупных подземных детекторов, предназначенных для поиска безнейтринного двойного бета-распада: GERDA, NEMO-3, Genius, Cuore, Majorana и т. д.

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

Шаблон:Примечания

Литература

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ Наумов А. И. Физика атомного ядра и элементарных частиц. - М., Просвещение, 1984. - С. 203
  2. ↑ Шаблон:Справочник:Nubase2003
  3. ↑ 3,0 3,1 List of Adopted Double Beta (ββ) Decay Values. Шаблон:Wayback National Nuclear Data Center. Brookhaven National Laboratory, 2010. Brookhaven National Laboratory Report BNL-91299-2010 Шаблон:Wayback.
  4. ↑ Шаблон:Статья, p. 768.
  5. ↑ Шаблон:Статья
  6. ↑ Шаблон:Cite doi
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Двойной_бета-распад&oldid=9687559