Двойной бета-распад

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:

${\displaystyle (A,Z)\rightarrow (A,Z+2)+2e^{-}+2{\bar {\nu }}_{e}.}$

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

• двойной электронный захват, 2ε-захват

${\displaystyle (A,Z)+2e^{-}\rightarrow (A,Z-2)+2\nu _{e};}$

• электронный захват с эмиссией позитрона, εβ⁺-распад

${\displaystyle (A,Z)+e^{-}\rightarrow (A,Z-2)+e^{+}+2\nu _{e};}$

• двойной позитронный распад, 2β⁺-распад

${\displaystyle (A,Z)\rightarrow (A,Z-2)+2e^{+}+2\nu _{e}.}$

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)⋅10²⁴ 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)⋅10²¹ 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.