Alpha vs. Beta-Zerfall

Alpha-Zerfall emittiert ein Alphateilchen (einen Helium-4-Kern: 2 Protonen + 2 Neutronen) und reduziert die Massenzahl des Elternteils um 4 und die Ordnungszahl um 2. Angetrieben durch starke Kraftbindung und Quantentunneln durch die Coulomb-Barriere. Energien typischerweise 4–9 MeV; Reichweite in der Luft ~einige cm.

Beta-Zerfall wird durch die schwache Wechselwirkung vermittelt. Im β⁻ Zerfall eines Neutrons wird zu einem Proton, einem Elektron und einem Antineutrino: n → p + e⁻ + ν̅_e. Im β⁺ Beim Zerfall wird aus einem Proton ein Neutron, ein Positron und ein Neutrino. Betaspektren sind kontinuierlich, weil das Neutrino variable Energie abgibt – die Beobachtung, die Pauli 1930 dazu veranlasste, das Neutrino vorherzusagen.

Nebeneinander: Alpha ist schwer und langsam (~10⁷ m/s), stark ionisierend und wird von Papier gestoppt. Beta ist leicht und schnell (~10⁸ m/s), mäßig ionisierend und wird von einigen mm Aluminium gestoppt. Gamma-Zerfall (Photonenemission) folgt oft auf beides.

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Konkurrenz zwischen Alpha-Zerfall und Beta-Zerfall für schwere und superschwere Kerne
Zongqiang Sheng, Liangping Shu, Ying Meng et al. · 2014 · arXiv:1401.3797v1
In dieser Arbeit wird der $β$-stabile Bereich für Z $\geq$ 90 vorgeschlagen. Die berechneten $β$-stabilen Kerne in der $β$-stabilen Region stimmen gut mit denen von Möller \emph{et al} überein. Die Halbwertszeiten der Kerne in der Nähe der $β$-s...
Doppelter Beta-Zerfall
Amand Faessler, Fedor Simkovic · 1999 · arXiv:9901215v1
Wir besprechen die jüngsten Entwicklungen auf dem Gebiet des nuklearen doppelten Betazerfalls, der derzeit ein wichtiges Thema sowohl in der Kern- als auch in der Teilchenphysik ist. Der Mechanismus der Leptonenzahlverletzung innerhalb des neutrinolosen doppelten Betazerfalls ist d...
Kernmatrixelemente des doppelten Betazerfalls aus dem Betazerfall
Jouni Suhonen · 2004 · arXiv:0412064v1
Behandelt wird die Auswertung der Kernmatrixelemente (NME) des Zwei-Neutrino-Doppel-Beta-Zerfalls ($2νββ$) und des neutrinolosen Doppel-Beta-Zerfalls ($0νββ$) unter Verwendung der Proton-Neutron-Quasiteilchen-Zufallsphasennäherung (pnQRPA). Teilweise...
Doppelter Beta-Zerfall
Steven R. Elliott · 2011 · arXiv:1110.6159v1
Mindestens ein Neutrino hat eine Masse von etwa 50 meV oder mehr. Die absolute Massenskala des Neutrinos bleibt jedoch unbekannt. Darüber hinaus stellt sich die entscheidende Frage: Ist das Neutrino sein eigenes Antiteilchen? ist unbeantwortet. Studien zum Doppel-Beta-D...

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