Podwójny wychwyt elektronu – Wikipedia, wolna encyklopedia

Podwójny wychwyt elektronu – reakcja jądrowa, w której jądro przechwytuje dwa elektrony, w wyniku czego powstają dwa neutrony i są emitowane dwa neutrina elektronowe. Liczba atomowa nuklidu maleje o 2, a liczba masowa nie zmienia się^[1].

Przykład reakcji:

7836Kr + 2e⁻ → 7834Se + 2ν_e

Jest to bardzo rzadki proces rozpadu, który może być obserwowany tylko dla kilku izotopów, dla których wszystkie inne kanały rozpadu są zabronione z powodów energetycznych lub przynajmniej silnie stłumione. Średni czas życia ze względu na ten rozpad jest bardzo długi (przekracza o rzędy wielkości wiek Wszechświata wynoszący ok. 1,4·10¹⁰ lat^[1]), a izotopy dla których jest on możliwy (jest takich 35) rozpadają się zwykle w inny sposób^{[potrzebny przypis]}.

Do roku 2019 proces ten zaobserwowano dla trzech jąder, 7836Kr, 130 56Ba i 124 54Xe. Ich czas połowicznego rozpadu jest rzędu 10²⁰–10²² lat. Dla 130
Ba oszacowano go na podstawie badań geochemicznych, a dwóch pozostałych jąder stwierdzono eksperymentalnie^[1].

Rozpad 124
Xe zaobserwowano w eksperymencie przeprowadzonym w ramach XeNON Collaboration, ustalając T_1/2 = 1,8·10²² lat. Wykorzystano w tym celu detektor ciemnej materii XENON1T^[1]. We wcześniejszych badaniach z roku 2016, z wykorzystaniem danych zbieranych przez 166 dni za pomocą detektora XMASS-I z użyciem 835 kg ciekłego ksenonu, nie zaobserwowano oczekiwanego rozpadu. Z doświadczenia tego wynikało, że T_1/2 jest większy niż 4,3·10²¹ lat^[2].

Zobacz też

Przypisy

↑ ^a ^b ^c ^d XENONX. Collaboration XENONX., Observation of two-neutrino double electron capture in ¹²⁴Xe with XENON1T, „Nature”, 568 (7753), 2019, s. 532–535, DOI: 10.1038/s41586-019-1124-4 (ang.).
↑ XMASSX. Collaboration XMASSX., Search for two-neutrino double electron capture on ¹²⁴Xe with the XMASS-I detector, „Physics Letters B”, 759, 2016, s. 64–68, DOI: 10.1016/j.physletb.2016.05.039 (ang.).

[XENON-1] XENONX. Collaboration XENONX., Observation of two-neutrino double electron capture in ¹²⁴Xe with XENON1T, „Nature”, 568 (7753), 2019, s. 532–535, DOI: 10.1038/s41586-019-1124-4 (ang.).

[Abe-2] XMASSX. Collaboration XMASSX., Search for two-neutrino double electron capture on ¹²⁴Xe with the XMASS-I detector, „Physics Letters B”, 759, 2016, s. 64–68, DOI: 10.1016/j.physletb.2016.05.039 (ang.).

[1]

[2]

Rodzaje rozpadów	rozpad alfa rozpad beta (beta minus, beta plus) emisja gamma podwójny rozpad beta konwersja wewnętrzna przejście izomeryczne promieniotwórczość ciężkojonowa samorzutne rozszczepienie jądra atomowego
Emisje	emisja neutronu emisja pozytonu emisja protonu emisja dwuprotonowa
Wychwyty	wychwyt elektronu wychwyt neutronu podwójny wychwyt elektronu R S P Rp
Reakcje wysokoenergetyczne	spalacja fotodezintegracja
Nukleosynteza	gwiezdna nukleosynteza pierwotna nukleosynteza nukleosynteza w supernowych

Procesy rozpadu jądrowego	Rozpad alfa Rozpad beta Rozpad beta minus Rozpad beta plus Podwójny rozpad beta Wychwyt elektronu Podwójny wychwyt elektronu Emisja gamma Emisja neutronu Emisja protonu Emisja dwuprotonowa Rozpad egzotyczny Rozszczepienie jądra atomowego
Procesy syntezy jądrowej	Wychwyt neutronu Proces r Proces s Wychwyt protonu Proces rp