14-07-2023
Бе́та-распа́д нейтро́на — спонтанное превращение свободного нейтрона в протон с излучением β-частицы (электрона) и электронного антинейтрино:
Спектр кинетической энергии излучаемого электрона лежит в диапазоне от 0 до 782,318 кэВ. Время жизни свободного нейтрона составляет 885,7 ± 0,8 с (что соответствует периоду полураспада 613,9 ± 0,6 с). Прецизионные измерения параметров бета-распада нейтрона (время жизни, угловые корреляции между импульсами частиц и спином нейтрона) имеют важное значение для определения свойств слабого взаимодействия.
Бета-распад нейтрона был предсказан Фредериком Жолио-Кюри в 1934 и открыт в 1948—1950 независимо А. Снеллом, Дж. Робсоном и П. Е. Спиваком.
Содержание |
В 2005 был обнаружен[1] предсказанный ранее радиационный бета-распад нейтрона с излучением гамма-кванта:
Данный канал распада реализуется с вероятностью 0,32 ± 0,16 %. Этот результат пока ожидает подтверждения другими группами исследователей. Спектр гамма-квантов должен лежать в диапазоне от 0 до 782 кэВ и зависеть от энергии (в первом приближении) как E−1. С физической точки зрения, этот процесс представляет собой тормозное излучение образующегося электрона.
Должен существовать также канал распада свободного нейтрона в связанное состояние — атом водорода
Однако из экспериментов известно лишь, что вероятность такого распада меньше 3 % (парциальное время жизни по этому каналу превышает 3·104 с)[2]. Теоретически ожидаемая вероятность распада в связанное состояние по отношению к полной вероятности распада равна 3,92·10−6[3]. Связанный электрон для выполнения закона сохранения углового момента должен возникать в S-состоянии (с нулевым орбитальным моментом), в том числе с вероятностью ≈84 % — в основном состоянии, и 16 % — в одном из возбуждённых S-состояний атома водорода[4].
Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
Бета-распад нейтрона.