Das β-Spektrometer — Messung der kontinuierlichen ...

2 Physikalische GrundlagenAbb. 2.8.: Elektroneneinfang aus der K-Schale.Der Elektroneneinfang ist also auch bei Energiedifferenzen < 1022 keV energetisch möglichund findet daher immer dann statt, wenn die β + -Umwandlung aus energetischenGründen nicht möglich ist. Da mit der Massenbilanz des β + -Zerfalls auch stets diedes Elektroneneinfangs erfüllt ist, können sich bestimmte Atomkerne sowohl durchEmission von β + -Teilchen als auch durch Einfang eines Hüllenelektrons umwandeln.Die freiwerdende Umwandlungsenergie aus Gl.(2.6) abzüglich der Bindungsenergiedes eingefangenen Elektrons, übernimmt alleine das Neutrino. Es entsteht daherein Neutrino-Linienspektrum. Der folgende Abschnitt dient ausschließlich der Beschreibungdes beim β − - und β + -Prozess entstehenden kontinuierlichen Energiespektrums.2.3.3. Das β-SpektrumDurch Messungen mit magnetischen Spektrometern konnte schon Anfang 1914 vonChadwick gezeigt werden, dass Kerne bei β-Umwandlungen Teilchen mit einer kontinuierlichenEnergieverteilung emittieren [4]. Der Grund dafür ist, dass sich die beimZerfall freiwerdende Umwandlungsenergie Q aus Gl.(2.4) und (2.5) auf die beidenemittierten Teilchen verteilt:Q = E β + E ν .Dieser Energieübertrag ist ein statistischer Prozess. Daher erstreckt sich das Spektrumder Elektronen bzw. Positronen kontinuierlich bis zu einem Maximalwert E max , bei dem18