Введение

Режим радиоактивного распада

Двойной захват электронов — это режим распада атомного ядра. Для нуклида (A, Z) с числом нуклонов A и атомным номером Z двойной захват электронов возможен только в том случае, если масса нуклида (A, Z−2) меньше. В этом режиме распада два орбитальных электрона захватываются посредством слабого взаимодействия двумя протонами в ядре, образуя два нейтрона (в процессе испускаются два нейтрино). Поскольку протоны превращаются в нейтроны, число нейтронов увеличивается на два, число протонов Z уменьшается на два, а массовое число A остаётся неизменным. В результате, уменьшая атомный номер на два, двойной захват электронов превращает нуклид в другой элемент. Пример:
{| border="0"
| style="height:2em;"
|Link=yes барий ||+ ||2  ||→ ||Link=yes ксенон ||+ ||2
|}

Редкость

В большинстве случаев этот режим распада маскируется другими, более вероятными режимами, включающими меньшее число частиц, такими как одиночный захват электрона. Когда все остальные режимы «запрещены» (сильно подавлены), двойной захват электронов становится основным режимом распада. Существует 34 естественно встречающихся ядра, которые, как считается, подвергаются двойному захвату электронов, однако процесс был подтвержден наблюдениями только для трех нуклидов: 7836Kr, 12454Xe и 13056Ba. Одна из причин этого заключается в том, что вероятность двойного захвата электронов чрезвычайно мала; периоды полураспада для этого режима превышают 10 лет. Вторая причина заключается в том, что единственными обнаруживаемыми частицами, образующимися в этом процессе, являются рентгеновское излучение и электроны Оже, испускаемые возбужденной атомной оболочкой. В диапазоне их энергий (~1–10 кэВ) обычно наблюдается высокий фоновый шум. Таким образом, экспериментальное обнаружение двойного захвата электронов сложнее, чем обнаружение двойного бета-распада. Двойной захват электронов может сопровождаться возбуждением дочернего ядра. Его девозбуждение, в свою очередь, сопровождается излучением фотонов с энергиями в сотни кэВ.

Режимы с позитронной эмиссией

Если разница в массе между материнским и дочерним атомами превышает две массы электрона (1,022 МэВ), высвобождающейся в процессе энергии достаточно для реализации другого типа распада, называемого электронным захватом с испусканием позитрона. Он происходит совместно с двойным электронным захватом, а их относительная вероятность зависит от ядерных свойств. Когда разница в массе превышает четыре массы электрона (2,044 МэВ), становится возможен третий тип распада, называемый двойным позитронным распадом. Только шесть природных нуклидов (78Kr, 96Ru, 106Cd, 124Xe, 130Ba и 136Ce), а также непервичные 148Gd и 154Dy энергетически способны распадаться одновременно всеми тремя способами.