¿Por qué el espectro de desintegración alfa es discreto y el espectro de desintegración beta es continuo?

Answer 1

Stephen Frantz ha ofrecido una buena respuesta, me gustaría considerar las cosas de una manera ligeramente diferente. Si tuviéramos que colocar un gránulo de Co-60 dentro de un espectrómetro de gamma gigante (tal vez un cristal de NaI de tamaño infinito). entonces no obtendríamos dos picos a 1.1 y 1.3 MeV. En cambio, obtendríamos un pico a 2.4 MeV ya que toda la energía gamma de cada desintegración se contaría en conjunto.

De la misma manera si tuviéramos que colocar un emisor beta puro (como Tc-99 o P-32) en un vial de recuento de centelleo líquido de tamaño infinito donde se absorbió toda la energía del beta y el neutrino y una fracción constante de esta energía convertido a luz que es detectado por la máquina LSC descuidada. Luego, en lugar de una joroba ancha, obtendríamos un pico agudo y agradable.

El único problema es que es muy difícil detener un neutrino, tendrían una baja probabilidad de ser capturados en una capa de plomo de un año luz de espesor. Como resultado, sería imposible crear un vial de LSC que sería lo suficientemente grande para este experimento loco.

El lector podría ver el problema de los neutrinos de una manera diferente si consideraran la verdadera suma de coincidencias que ocurrirá cuando la geometría del conteo gamma esté cerca de 4pi. Aquí el espectro cambiará, para una geometría de 4pi muchos espectros gamma se volverían mucho más simples con solo los picos de suma de alta energía.

Answer 2

La energía liberada en ambos casos es discreta, pero en la desintegración alfa solo se emite una partícula, mientras que en la desintegración beta hay dos partículas. Podemos ver la partícula alfa liberada con su energía. Con la desintegración beta, la partícula beta toma parte de la energía y un antineutrino toma parte de la energía. La energía se divide entre los dos y cada uno tiene un continuo de energías. El problema para los experimentadores es que el antineutrino es prácticamente imposible de detectar, por lo que solo vemos la beta con un continuo de energías. Si pudiéramos detectar ambas partículas, veríamos que siempre se suman a la misma cantidad discreta.