Phân rã beta kép
Phân rã beta kép thông thường > Các đồng vị phân rã beta kép đã biết

Có 35 đồng vị tự nhiên có khả năng phân rã beta kép. Trong thực tế, sự phân rã có thể quan sát được khi sự phân rã beta đơn bị "cấm" bởi sự bảo toàn năng lượng. Điều này xảy ra đối với các nguyên tố có số nguyên tử chẵn và số neutron chẵn, ổn định hơn do liên kết spin. Khi phân rã beta đơn hoặc phân rã alpha cũng xảy ra, tốc độ phân rã beta kép thường quá thấp để có thể quan sát được. Tuy nhiên, sự phân rã beta kép của 238
U
 (cũng là một bộ phát alpha) đã được đo phóng xạ. Hai hạt nhân đã xảy ra phân rã beta kép khác đã được quan sát thấy, 48
Ca
 và 96
Zr
, về mặt lý thuyết cũng có thể xảy ra phân rã beta đơn, nhưng sự phân rã này cực kỳ khó xảy ra và chưa bao giờ được quan sát thấy.
14 đồng vị đã được quan sát bằng thực nghiệm trải qua quá trình phân rã beta kép hai neutrino (β–β–) hoặc bắt giữ electron kép (εε). Bảng bên dưới gồm các hạt nhân có chu kỳ bán rã đo được bằng thực nghiệm mới nhất, tính đến tháng 12 năm 2016, ngoại trừ 124Xe (lần đầu tiên quan sát thấy sự bắt giữ electron kép vào năm 2019).
| Nuclide | Chu kỳ bán rã, 1021 năm | Phương thức phân rã | Chuyển tiếp | Phương pháp | Thí nghiệm |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 48 Ca  | 0,064+0,007 −0,006 ± +0,012 −0,009 | β–β– |  | trực tiếp | NEMO-3 |
| 76 Ge  | 1.926 ± 0.094 | β–β– |  | trực tiếp | GERDA |
| 78 Kr  | 9,2 +5,5 −2,6 ± 1,3 | εε |  | trực tiếp | BAKSAN |
| 82 Se  | 0,096 ± 0,003 ± 0,010 | β–β– |  | trực tiếp | NEMO-3 |
| 96 Zr  | 0,0235 ± 0,0014 ± 0,0016 | β–β– |  | trực tiếp | NEMO-3 |
| 100 Mo  | 0,00693 ± 0,00004 | β–β– |  | trực tiếp | NEMO-3 |
| 100 Mo  | 0,69+0,10 −0,08 ± 0,07 | β–β– | 0+→ 0+1 | trực tiếp | Ge coincidence |
| 116 Cd  | 0,028 ± 0,001 ± 0,003   0,026+0l009 −0,005 | β–β– |  | trực tiếp | NEMO-3  ELEGANT IV |
| 128 Te  | 7200 ± 400  1800 ± 700 | β–β– |  | địa hóa |  |
| 130 Te  | 0,82 ± 0,02 ± 0,06 | β–β– |  | trực tiếp | CUORE-0 |
| 124 Xe  | 18 ± 5 ± 1 | εε |  | trực tiếp | XENON1T |
| 136 Xe  | 2,165 ± 0,016 ± 0,059 | β–β– |  | trực tiếp | EXO-200 |
| 130 Ba  | (0,5 – 2,7) | εε |  | địa hóa |  |
| 150 Nd  | 0,00911+0,00025 −0,00022 ± 0,00063 | β–β– |  | trực tiếp | NEMO-3 |
| 150 Nd  | 0,107+0,046 −0,026 | β–β– | 0+→ 0+1 | trực tiếp | Ge coincidence |
| 238 U  | 2,0 ± 0,6 | β–β– |  | chất phóng xạ |  |
Việc tìm kiếm phân rã beta kép trong các đồng vị đưa ra những thách thức thực nghiệm lớn hơn đáng kể. Một đồng vị như vậy là 134
Xe
.
Các hạt nhân ổn định beta (beta-stable) (hoặc gần như ổn định beta) đã biết sau đây với A ≤ 260, về mặt lý thuyết có khả năng phân rã beta kép, trong đó màu đỏ là đồng vị có tốc độ phân rã beta kép được đo bằng thực nghiệm và màu đen là vẫn chưa được đo bằng thực nghiệm: 46Ca, 48Ca, 70Zn, 76Ge, 80Se, 82Se, 86Kr, 94Zr, 96Zr, 98Mo, 100Mo, 104Ru, 110Pd, 114Cd, 116Cd, 122Sn, 124Sn, 128Te, 130Te, 134Xe, 136Xe, 142Ce, 146Nd, 148Nd, 150Nd, 154Sm, 160Gd, 170Er, 176Yb, 186W, 192Os, 198Pt, 204Hg, 216Po, 220Rn, 222Rn, 226Ra, 232Th, 238U, 244Pu, 248Cm, 254Cf, 256Cf, và 260Fm.
Các hạt nhân ổn định beta (hoặc gần như ổn định beta) đã biết sau đây với A ≤ 260, về mặt lý thuyết có khả năng bắt giữ electron kép, trong đó màu đỏ là các đồng vị có tốc độ bắt giữ electron kép được đo đạc và màu đen là vẫn chưa được đo bằng thực nghiệm: 36Ar, 40Ca, 50Cr, 54Fe, 58Ni, 64Zn, 74Se, 78Kr, 84Sr, 92Mo, 96Ru, 102Pd, 106Cd, 108Cd, 112Sn, 120Te, 124Xe, 126Xe, 130Ba, 132Ba, 136Ce, 138Ce, 144Sm, 148Gd, 150Gd, 152Gd, 154Dy, 156Dy, 158Dy, 162Er, 164Er, 168Yb, 174Hf, 180W, 184Os, 190Pt, 196Hg, 212Rn, 214Rn, 218Ra, 224Th, 230U, 236Pu, 242Cm, 252Fm, và 258No.