Teoría Fermi y Decaimiento Beta

En 1930, Wolfgang Pauli postuló la existencia del neutrino, para poder explicar la distribución de energía continua de los electrones emitidos en el decaimiento beta. La energía y el momento, solamente podrían conservarse, si se suponía la emisión de una tercera partícula. En 1934, Enrico Fermi desarrolló una teoría del decaimiento beta que incluyó el neutrino, el cual se supuso que no tenía ni masa ni carga.

Al tratar el decaimiento beta, como una transición que dependía de la fuerza de acoplamiento entre los estados inicial y final, Fermi desarrolló una relación que ahora se conoce como regla de oro de Fermi:

Conceptualmente sencilla, la Regla de Oro de Fermi dice que la velocidad de transición, es proporcional a la fuerza de acoplamiento entre los estados inicial y final, multiplicada por la densidad de estados finales disponibles en el sistema. Sin embargo, en tiempo de Fermi era desconocida la naturaleza de la interacción que conducía al decaimiento beta (la interacción débil). Tomó cerca de 20 años de trabajo (Krane), la elaboración de un modelo detallado que se ajustara a las observaciones. La naturaleza de ese modelo en términos de la distribución del momento electrones p, se resume en la relación de abajo.

Factores Estadísticos en la Teoría Fermi del Decaimiento Beta

Las formas generales de las distribuciones de la energía y el momento de las partículas beta, se determinan mediante la estadística de los estados finales disponibles.