Энергетический спектр бета-частиц, роль нейтрино

37. Энергетический спектр бета-частиц, роль нейтрино.

-распад возможен, если сумма масс начальных ядер больше суммы масс конечных

                                                                                                             (1)

Получим баланс энергии масс для каждого вида -распада считая массу нейтрино

1)                                                                                                                           (2)

Перепишем соотношение (2) для масс атомов. Масса ядра

                                                                                                                    (3)

подставим (3) в (2) получим

                                                                                                                                         (4)

2)                                                                                                                           (5)

                                                                                                                    (6)

подставим (6) и (3) в (5) получим условие при котором возможен - распад

                                                                                                                            (7)

3)           e-захват:                                                                                          (8)

                                                                                                                                         (9)

Условие при котором возможен e-захват т.к.  и e- захват компенсирует процессы (9) и (7) видно что с энергетической точки зрения электронный  захват является более выгодным т.к. идет при меньшей разности масс, но с др. стороны е-захват затруднен тем, что электроны находящиеся от ядра на достаточно большом расстоянии (10^-8см), поэтому е-захват наиболее вероятен у тяжелых ядер, где области расположены ближе к ядру. При - распаде вылетает не одна, а две частицы, поэтому энергетические соотношения - распада характеризуются не только общей энергией выделившейся при распаде но и распределением этой энергии между вылетающими частицами. В силу статистического характера явления радиоактивности при одиночном - распаде соотношение энергии электрона и нейтрино может быть любым от 0 до некоторого max значения. Для очень большого числа распадов в результате статистического усреднения получается определенная зависимость числа Nот энергии

              Основные свойства - спектра:

1. непрерывность ;
2. плавность ;
3. наличие max энергии – верхней границы - спектра;
4. наличие max интенсивности.

Объяснение непрерывного характера - спектра было сложной задачей.

Паули в 1930г. предположил, что при - распаде кроме электрона вылетает нейтрино. Нейтрино—это безмассовая, нейтральная частица, слабая взаимодействующая с веществом.

              Спин=1/2

В 1942г. Аллен провел эксперимент дающий косвенное подтверждение существования нейтрино по энергетическому спектру. Теоретически оценки показывают нейтрино E=1МэВ с с10^-48м² что соответствует длине волны  свободного пробега, чтобы зарегистрировать процесс с таким мал. сечением нужно обладать огромным потоком нейтрино. Стало возможным с построением ядерных реакторов. В 1956г. американец Рейне и Куэн зарегистрировали процесс с участием нейтрино