ベータ崩壊
すなわち、ベータ崩壊においては電子と一緒に、何か普通の方法では観測できない未知の粒子がもう一つ放出されており、ベータ崩壊の前後における原子核のエネルギーの差は、電子とこの新粒子との間に分けられているため、ベータ線(電子)のエネルギーは0からある一定値までの連続的な任意の値を取るのではないかとした(1931年)。
これに対して、ニールス・ボーアは1934年に、ベータ崩壊のような原子核の内部の現象は原子スペクトルなどとは違って、もっと程度の高い本質的に新しい物理学の範囲に属するから、必ずしもエネルギー保存則は厳密にも成り立たなくても良いという仮説を提出し、パウリの新粒子説に反対した(エネルギー非保存仮説)。しかしながら、その後このボーアのエネルギー非保存仮説は、実験及び理論の両面からその矛盾が指摘され、結局パウリの新粒子説が優勢となった。そのパウリの新粒子はニュートリノ(neutrino;中性微子)と名付けられ、ベータ崩壊の理論(弱い相互作用の理論)建設の端緒となった。
エネルギー保存則の観点から見ると、β崩壊および電子捕獲は陽子の静止質量(938.27 MeV)が中性子の静止質量(939.57 MeV)よりも小さいため、真空中では本来発生し得ない事象である。この陽子と中性子の静止質量差よりも、崩壊前後の結合エネルギーの差が大きい(Q値が正である)核種のみ、これらの反応が起こりえる。
塩素36(半減期 30万1000年)
17 36 C l ⟶ β − 18 36 A r {\displaystyle {}_{17}^{36}\mathrm {Cl} \,{\overset {\beta ^{-}}{\longrightarrow }}\,{}_{18}^{36}\mathrm {Ar} }
17 36 C l ⟶ ε 16 36 S {\displaystyle {}_{17}^{36}\mathrm {Cl} \,{\overset {\varepsilon }{\longrightarrow }}\,{}_{16}^{36}\mathrm {S} }
イリジウム192(半減期 73.83日)
77 192 I r ⟶ β − 78 192 P t {\displaystyle {}_{\ 77}^{192}\mathrm {Ir} \,{\overset {\beta ^{-}}{\longrightarrow }}\,{}_{\ 78}^{192}\mathrm {Pt} }