Beta decay
• Nuclei
emettono elettroni con una distribuzione continua
di energia
• Il
valore massimo dell’energia cinetica dell’elettrone e’
circa uguale alla differenza di massa tra i nuclei
• La
dipendenza della vita media di decadimento
dall’energia degli elettroni
La vita media e’
proporzionale a
Per
(Ee
max)-5
Legge di Sargent
NEUTRINO nel decadimento beta
Quantita’ di moto dell’elettrone
o positrone
emesso nel decadimento beta
Cattura elettronica
La cattura elettronica avviene da un orbiatale s e cioe’ da una
funzione d’onda che si sovrappone al nucleo
Legge di
Sargent
Si osserva una dipendenza dalla variazione dello
spin nella transizione del nucleo
TEORIA ELEMENTARE DEL DEACADIMENTO BETA
Transizioni proibite ….
Transizioni proibite al primo ordine
Decadimento permesso
DIPENDENZA DALLA STRUTTURA NUCLEARE
p
p
n
n
Transizione O+ O+
Permessa al primo ordine
e
14N
+
14O
La funzione d’onda di e e neutrino
Si sviluppa in serie e vale circa 1
Decadimento di tipo FERMI
La molteplicità di spin è 1 (solo uno stato libero in 1p1/2)
La molteplicità di isospin è 2 (ho 2 protoni che possono decadere)
La parte spaziale dell’elemento di matrice è 1
Quindi in totale
MeV2fm6
Esempio calcolo
MeV2fm6
g2 = 0.76 10-8 MeV2fm6
g = 0.87 10-4 MeV fm3
0.87 10-4 MeV fm3
7.6 x 106 MeV3 fm3
= 1.14 10-11MeV-2
= 1.14 10-5 GeV-2
Le transizioni piu’ probabili corrispondono a l=0
e la variazione dello spin del nucleo e’ pari
alla somma degli spin dell’elettrone e del neutrino
Se la parita’ del nucleo cambia si hanno transizioni con l=1 e si
hanno le regole di selezione delle transizioni proibite al primo ordine
che hanno vite piu’ lunghe
Se la parita’ del nucleo cambia si hanno transizioni con l=1 e si
hanno le regole di selezione delle transizioni proibite al primo ordine
che hanno vite piu’ lunghe
Per il calcolo dell’elemento di matrice bisogna considerare
il secondo termine dello sviluppo
NON CONSERVAZIONE
DELLA PARITA’
Inucleo=1
Transizione di Gamow-Teller
con vita media di 7.5 anni
Gli spin di e- e sono paralleli
Cambia la direzione di s ma non di p
Elettroni emessi sono rivelati entro un piccolo
angolo nella direzione del campo magnetico
Rivelazione dei gamma
Con B invertito
Non consevazione della parita’
La conservazione
Della parita’ non permette
questo termine
ELICITA’ DELL’ELETTRONE E NEUTRINO
NEL DECADIMENTO BETA
Sezione d’urto del neutrino
Misura sezione d’urto ai reattori
