Энергетические спектры бета частиц. Нейтрино и его св-ва

Измерения показали, что в процессе β-распада одинаковых ядер испускаются β-частицы всех энергий от нуля и до энергии (T _β)_max, называемой верхней границей β- спектра, и приблизительно равной Е _β из (Н-К). Таким образом, в отличие от линейчатых спектров α-частиц энергетический спектр β-частиц является сплошным, если не делать никаких предположений, то испускаемые β-частицы должны иметь, как и α-частицы, строго определенную и равную (T _β)_max энергию, определяемую энергетическим выходом распада. Но в спектре имеются b-частицы с любой меньшей энергией. Эти предположения послужили основанием для гипотезы (Паули, 1931 г.) о возникновении в β-распадных процессах электрически нейтральной частицы с массой покоя, близкой к нулю, и со спином, равным 1/2. Эта частица, впоследствии названная нейтрино, и должна уносить большую часть (~ (2/3)·(T _e)_max) энергии распада. Помимо закона сохранения энергии, существует еще один важный аргумент, с необходимостью приводящий к гипотезе нейтрино – закон сохранения спина. Таким образом, при β-распаде, в отличие от α-распада, из ядра вылетают не одна, а две частицы. В каждом акте β-распада распределение энергии распада между β-частицей и нейтрино может быть любым, т.е. кинетическая энергия электрона может иметь любое значение от нуля и до (T _β)_max. Для очень большого числа распадов получается уже не случайное, а вполне закономерное распределение β-частиц по энергиям, называемое β- спектром.

Нейтрино практически не взаимодействуют с веществом и его длина свободного пробега (расстояние до первого взаимодействия) в твердом веществе равна примерно 10¹⁶ км, что делает чрезвычайно сложным их регистрацию. фактически единственно доступным для регистрации остается только β-спектр. массы покоя нейтрино и антинейтрино, m_ν не превышает 18 эВ (m_ν << m_e).