Energiespektrum Beta-Zerfall: kleine Beta-Energien

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Die Energieverteilung der Elektronen beim Beta-Zerfall wird in Standardwerken zur Kernphysik hergeleitet. Ohne Berücksichtigung der Neutrinomasse erhält man eine Abhängigkeit der Form:

Dabei ist E die Gesamtenergie der Elektronen,

die Ruheenergie und

die Maximalenergie, bestimmt durch den Zerfall. Die Proportionalitätskonstante enthält die Kernmatrixelemente, die für meine Frage aber erst einmal nicht von Belang sind.

Für kleine kinetische Energien, also

geht das Spektrum gegen Null, ebenso wie für große Energien

. Das ergibt eine Form wie hier schematisch dargestellt.

Das experimentelle Beta-Spektrum z.B. von Bi-210 scheint für

aber keinweswegs gegen Null zu gehen, oder zumindest äußerst schnell anzusteigen.

Wie ist das zu erklären, bzw. womit wird das beschrieben?

Wir das Spektrum zu niedrigeren Energien hin verschoben, da sich das Elektron erst aus dem Coulombfeld des Kerns entfernen muss?
Auf der Seite mit dem Bismut-Spektrum wird so etwas am Beispiel von Cu-64 angedeutet. Dort geht das Impulsspektrum der Beta- für verschwindenden Impuls praktisch gegen Null, für Beta+ sogar schon für endlichen Impuls. Schaut man sich das Energiespektrum von Cu-64 an anderer Stelle an, scheint es für Beta+ auch tatsächlich auf Null abzufallen; für Beta- scheint das hingegen nicht der Fall zu sein.