انحلال بيتا العكسي

يحدث اضمحلال بيتا العكسي على النحو التالي ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

ν_e +p→e ⁺+ ن ،

حيث نيوترينو مضاد للإلكترون ( νيتفاعل _(هـ ) مع بروتون(ب) لإنتاجبوزيترون(e ⁺⁾) ونيوترون ( n ) . لا يمكن بدء تفاعل IBD إلا عندما يمتلك النيوترينو المضاد طاقة حركية لا تقل عن 1.806 ميغا إلكترون فولت ^{[ 3 ] [ 4 ]} (تسمى طاقة العتبة ). وتعود طاقة العتبة هذه إلى اختلاف الكتلة بين النواتج ( e ⁺و ن ) والمتفاعلات ( ν_(e وp) وأيضًا بشكل طفيف بسببتأثير الكتلة النسبيةعلى النيوترينو المضاد. تتوزع معظم طاقة النيوترينو المضاد على البوزيترون نظرًا لصغر كتلته مقارنةً بالنيوترون. يخضع البوزيترون فورًا ^{[ 4 ]} لفناءالمادة والمادة المضادةبعد تكوينه، وينتج عنه وميض ضوئي طاقته محسوبة على النحو التالي ^{[ 5 ].}

$${\displaystyle {\begin{aligned}E_{\text{vis}}&=511{\text{ keV}}+511{\text{ keV}}+E_{\rm {\,{\overline {\nu }}_{e}}}-1806{\text{ keV}}\\[2pt]&=E_{\rm {\,{\overline {\nu }}_{e}}}-784{\text{ keV}}\end{aligned}}}$$

حيث 511 كيلو إلكترون فولت هي طاقة سكون الإلكترون والبوزيترون ، و E _vis هي الطاقة المرئية الناتجة عن التفاعل، و${\displaystyle E_{\rm {\,{\overline {\nu }}_{e}}}}$تمثل الطاقة الحركية للنيوترينو المضاد . بعد إفناء البوزيترون الفوري، يخضع النيوترون لعملية التقاط نيوتروني على عنصر في الكاشف، مما ينتج عنه وميض متأخر بطاقة 2.22 ميغا إلكترون فولت إذا تم التقاطه على بروتون. ^{[ 4 ]} توقيت الالتقاط المتأخر هو 200-300 ميكروثانية بعد بدء IBD (≈256  ميكروثانية في كاشف بوريكسينو ^{[ 4 ]} . يوفر التزامن الزمني والمكاني بين إفناء البوزيترون الفوري والتقاط النيوترون المتأخر بصمة واضحة لتفاعلات التدمير بين الجسيمات في ^كواشف النيوترينو ، مما يسمح بالتمييز بينها وبين الضوضاء الخلفية. ^{[ 4 ]} يعتمد المقطع العرضي لتفاعلات التدمير بين الجسيمات على طاقة مضاد النيوترينو وعنصر الالتقاط، على الرغم من أنه يكون عمومًا في حدود 10⁻⁴⁴ ^سم² ( حوالي أتوبارن ). ^{[ 6 ]}

نوع آخر من أنواع اضمحلال بيتا العكسي هو التفاعل

ν_e +n→e ⁻+ ص

استخدمت تجربة هومستيك التفاعل

${\displaystyle \mathrm {\nu _{e}+\ ^{37}Cl\longrightarrow \ ^{37}Ar+e^{-}} }$

للكشف عن النيوترينوات الشمسية.

أثناء تكوين النجوم النيوترونية ، أو في النظائر المشعة القادرة على التقاط الإلكترونات ، يتم إنتاج النيوترونات عن طريق التقاط الإلكترونات:

p + e ⁻→ ن + ν_هـ .

وهذا يشبه تفاعل بيتا العكسي من حيث أن البروتون يتحول إلى نيوترون، ولكنه يحدث عن طريق التقاط إلكترون بدلاً من مضاد النيوترينو.