Бета-распад спектр бета-распада нейтрино план

НОВЫЙ ТИП РАДИОАКТИВНОСТИ
Ирен Кюри и Ф. Жолио
(Comptes Rendus 198, 254–256, 1934)
Нами было недавно показано методом камеры Вильсона, что некоторые лёгкие элементы (бериллий, бор, алюминий) испускают положительные электроны при бомбардировке их α-лучами полония.
Испускание положительных электронов некоторыми лёгкими элементами, облучёнными α-лучами полония, сохраняется в течение некоторого более или менее продолжительного времени после удаления источника α-лучей; в случае бора это время превосходит полчаса. Алюминиевая фольга помещается на расстоянии 1 мм от полониевого источника. После облучения в течение приблизительно 10 минут фольга помещается над счётчиком Гейгера-Мюллера с окошком, толщина которого 7/100 мм алюминия. При этом фольга испускает излучение, интенсивность которого уменьшается экспоненциально со временем с периодом 3 мин. 15 сек. Аналогичные результаты получены с бором и магнием, причём периоды полураспада различны, а именно: 14 мин. для бора и 2 мин. 30 сек. для магния.
Эти, опыты указывают на существование нового типа радиоактивности, сопровождаемой испусканием, положительных электронов. Мы полагаем, что в случае алюминия реакция происходит следующим образом:
²⁷Al + ⁴He → ³⁰P + n.
Изотоп ³⁰P является радиоактивным с периодом в 3 мин. 15 сек. и испускает положительные электроны согласно реакции
³⁰P → ³⁰Si + e⁺.

Переносчиками слабого взаимодействия являются W^+, W^- и Z-бозоны. На кварковом уровне внутриядерные превращения в процессах β-распада имеют вид. При β^--распаде один из нейтронов ядра превращается в протон. При этом испускается электрон e^- и электронное антинейтрино  e. При β^+-распаде один из протонов ядра превращается в нейтрон. При этом испускается позитрон e^+ и электронное нейтрино νe. При е-захвате в результате взаимодействия протона с электроном атомной оболочки происходит превращение протона в нейтрон с испусканием из ядра электронного нейтрино νe.

Энергетические диаграммы масс атомов (A,Z), (A,Z-1) и (A,Z+1) при β^+-распаде, e-захвате и β^--распаде. а) e-захват возможен, если масса исходного атома ^атM(A,Z) больше массы атома^атM(A,Z-1), образующегося в результате e-захвата. Вся энергия e-захвата Qe-захв уносится антинейтрино, образующимся при β-распаде. β^+-распад возможен только в том случае, если масса исходного атома ^атM(A,Z) превышает массу атома ^атM(A,Z-1), образующегося в результате β^+-распада на 2me. Разность энергий Qβ+ = (Qe-захв − 2me) равна энергии β^+-распада. Энергия Qβ+ равна максимальной энергии, которую имеет позитрон в результате β^+-распада. Если масса исходного атома ^атM(A,Z) больше массы атома ^атM(A,Z-1), но разность масс ^атM(A,Z) − ^атM(A,Z-1) не превышает величину 2me, β^+-распад запрещён законом сохранения энергии, а е-захват возможен. б) β^--распад возможен, если масса исходного атома ^атM(A,Z) больше массы атома^атM(A,Z+1), образующегося в результате β^--распада. Qβ- − энергия, выделяющаяся в результате β^--распада, она равна верхней границе β-спектра, максимальной энергии, которую имеет электрон в результате β^--распада.

Зависимость энергий β^--распада Qβ- и β^+-распада Qβ+ изотопов Z = 11, Z = 21, Z = 31 от массового числа A. В энергиях β^+- и β^--распадов отчётливо проявляются эффекты спаривания тождественных нуклонов.

Зависимость энергий β^--распада Qβ- и β^+-распада Qβ+ изотопов Z = 51, Z = 81, Z = 91 от массового числа A. В энергиях β^+- и β^--распадов отчётливо проявляются эффекты спаривания тождественных нуклонов.