Подвійний бета-розпад
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Подві́йний бе́та-ро́зпад, 2β-розпад, ββ-розпад — загальна назва декількох видів радіоактивного розпаду атомного ядра, які обумовлені слабкою взаємодією і змінюють заряд ядра на дві одиниці. Подвійний бета-розпад у власному значенні слова супроводжується збільшенням заряду ядра на дві одиниці і випромінюванням двох електронів:
Інші види 2β-розпаду зменшують заряд ядра на дві одиниці:
- подвійне електронне захоплення, 2ε-захоплення
- електронне захоплення з емісією позитрона εβ+-розпад
- подвійний позитронний розпад, 2β+-розпад
Подвійний бета-розпад — найрідкісніший із всіх процесів радіоактивного розпаду. Всі 10 нуклідів, для яких цей процес достовірно спостерігався, мають період напіврозпаду більш ніж 1019 років, а один з них (128Te) розпадається наполовину за 7,2×1024 років, що на сьогодні є абсолютним рекордом серед всіх радіоактивних ізотопів. Слід зазначити, що підтверджені спостереження відносяться лише до 2β-розпаду зі збільшенням заряду ядра.
Розпад може здійснюватися не тільки на основний стан дочірнього ядра, але і на збуджені стани. В цьому випадку випромінюється також один або декілька гамма-квантів і/або конверсійних електронів.
[ред.] Безнейтринний подвійний бета-розпад
На відміну від приведених вище реакцій (що відносяться до двохнейтринного 2ν2β-розпаду), безнейтринний 0ν2β-розпад не супроводжується емісією нейтрино або антинейтрино. В результаті такого процесу лептонне число не зберігається (змінюється на дві одиниці). Хоча Стандартна Модель фізики елементарних частинок забороняє процеси з порушенням закону збереження лептонного числа, багато розширень СМ включають процеси такого роду. Доведено що для здійснення безнейтринного 2β-розпаду необхідно, щоб
- нейтрино було майоранівською частинкою (тобто було власною античасткою), і
- нейтрино володіло масою.
Завдяки цій обставині, 0ν2β-розпад є чутливим індикатором майоранівскої маси нейтрино. В даний час не існує достовірних спостережень безнейтринних 2β-процесів, проте нижні обмеження на період напіврозпаду по цьому каналу для різних ядер досягають 1025 років. Це відповідає верхньому обмеженню на майоранівску масу нейтрино близько 0,4 еВ. Крім того, обмеження на вірогідність безнейтринного 2β-розпаду дозволяють встановити обмеження на інші параметри теорії, наприклад на константи зв'язку правих лептонних і кваркових струмів у слабкій взаємодії, константи зв'язку нейтрино з майороном, деякі параметри суперсиметричних моделей. В даний час в світі діє або споруджується близько десятка великих підземних детекторів, призначених для пошуку безнейтринного подвійного бета-розпаду: NEMO-3, Genius, Cuore, Majorana і інші.
