Kaksinkertainen elektronikaappauksella on eräänlainen radioaktiivisuus tiettyjen isotooppeja . Jotta tietty nuklidi massan määrä ja atomiluku Z , tämä tila radioaktiivisuuden on mahdollista vain, jos massa nuklidin saatiin ( , Z -2) on pienempi kuin alkuperäisen nuklidin.
Tämän tyyppisessä radioaktiivisuudessa kaksi elektronisen prosessin elektronia siepataan kahdella protonilla ytimessä, jolloin niistä tulee kaksi neutronia. Kaksi neutriinoa vapautuu tässä muutoksessa. Neutronien määrä kasvaa 2: lla ja protonien määrä vähenee 2: lla, jolloin massan numero A pysyy muuttumattomana. Tällä muutoksella protonien lukumäärällä tämä radioaktiivisuustapa muuttaa nuklidin toiseksi kemialliseksi elementiksi , kuten yksinkertaisessa elektronien sieppaustilassa . Esimerkki:
Useimmissa tapauksissa tämä tila peitetään muilla todennäköisemmillä tiloilla, mutta kun kaikki muut tilat ovat mahdottomia tai hyvin vähäisiä, siitä tulee radioaktiivisuuden päämoodi. On noin kolmekymmentä luonnossa esiintyvää radioaktiivista isotooppia, jotka voisivat tuottaa kaksoiselektronikaappauksen mutta tämä on havaittu vain suoraan ksenonille 124 ja epäsuorasti vain bariumille 130 ja kryptonille 78 . Yksi syy on tämän radioaktiivisuustavan erittäin pieni todennäköisyys ( ennustetut puoliintumisajat ovat luokkaa tai jopa yli 10 20 vuotta). Toinen syy on se, että ainoat tässä tilassa havaittavat hiukkaset ovat röntgensäteet ja Auger-elektronit , joita emittoivat elektronikerrokset , jotka ovat virittäneet kahden elektronin absorptio ja energiatasojen vaihtelu. Päästöenergia-asteikolla (1-10 keV ) taustasäteily on yleensä korkea. Kaksoiselektronikaappauksen havaitseminen on siten vaikeampi kuin kaksois-β-emissio .
Kaksoiselektronikaappauksen aikana on muitakin radioaktiivisuustyyppejä. Jos alkuperäisen ja lopullisen ytimen välinen massaero on suurempi kuin kahden elektronin massa (1,022 MeV ), vapautunut energia riittää mahdollistamaan toisen moodin: elektronien sieppaamisen positroniemissiolla . Se tapahtuu kaksoiselektroni sieppauksen yhteydessä, niiden suhteet riippuvat kyseisen ytimen ominaisuuksista. Kun massaero on suurempi kuin neljän elektronin (2,044 MeV), kolmas tila - kaksoispositronipäästö - on mahdollinen.
Vain kuusi luonnossa esiintyvää radioaktiivista isotooppia voi samanaikaisesti osoittaa nämä kolme radioaktiivisuustapaa.
Alun perin kuvattu prosessi, toisin sanoen kahden elektronin sieppaaminen kahden neutriinon emissiolla (kaksinkertainen elektronin sieppaus kaksinkertaisella neutronipäästöllä) on sallittu vakiopartikkelimallissa : mitään säilyttämislakia (mukaan lukien leptoniluvun säilyminen ) ei sallita . on loukattu. Mutta jos leptonilukua ei ole säilytetty, toinen tämän tyyppisen radioaktiivisuuden tila on mahdollinen: kaksinkertainen elektronin sieppaus ilman neutriinoja. Tässä tapauksessa ydin sieppaa kaksi elektronia, mutta neutriinoja ei säteile. Sitten energiaa säteilee gammasäde . Tätä tilaa ei ole koskaan havaittu, ja se olisi ristiriidassa standardimallin kanssa, jos se havaitaan.
Kryptoni 78: n mitattu puoliintumisaika on 9,2 × 10 21 vuotta.
Barium 130 : n hajoaminen tällä prosessilla on osoitettu geokemiallisten argumenttien perusteella. Tarkemmin sanottuna nämä geokemialliset tutkimukset mahdollistavat maailmanlaajuisen käyttöiän, joka vastaa kaikkia beeta-hajoamisia: kaksinkertainen beeta-hajoaminen, kaksinkertainen elektroninen sieppaus ja yhdistelmä sähköistä sieppausta ja beeta plus hajoaminen. Teoreettisten laskelmien mukaan eri prosessien puoliintumisaikoiksi voidaan kuitenkin arvioida 1,7 × 10 29 vuotta kaksois beetahajoamiselle, 1,0 × 10 23 vuodeksi elektronien sieppauksen ja beeta plus hajoamisen yhdistelmälle ja 4,2 × 10 21 vuotta kahden elektronin talteenottoa varten. Koska jälkimmäinen prosessi on vähintään sata kertaa nopeampi kuin kaksi muuta prosessia, kokonaispuoliintumisaika koostuu vain kaksoiselektronikaappauksen vaikutuksesta.
Vuonna 2019, fyysikot on XENON kokeen , joka on tarkoitettu ensisijaisesti tutkimukseen pimeää ainetta , ilmoitti, että he olivat onnistuneet havaitsemaan 160 hajoaa, kaksinkertaisella elektroninsieppausdetektoria, on ksenon -atomien 124 sisältyy säiliö 1000 kg ja ksenon. Puhdasta. He päättelevät, että ksenoni 124: n puoliintumisaika on (1,8 ± 0,6) × 10 22 vuotta, mikä on kaikkien aikojen pisin puoliintumisaika.