¿Por qué el espectro de energía de la desintegración alfa es discreto?

Los núcleos tienen una serie de niveles de energía discretos (algo análogos a los niveles de energía electrónicos, pero los detalles son, como era de esperar, diferentes). Se pueden encontrar ejemplos de estos llamados diagramas de niveles de energía en, por ejemplo, el Laboratorio Nuclear de las Universidades de Triangle . Entonces, un decaimiento alfa simple irá de un nivel en el núcleo principal a un nivel en el núcleo hijo, liberando una cantidad determinada de energía. Si se trata de una descomposición alfa pura, entonces es un problema de 2 cuerpos, por lo que existe una solución única para conservar la energía (liberada) y el impulso (cero neto), por lo que el alfa resulta en una sola energía. (Si hay múltiples estados de energía final del núcleo hijo, puede haber varias energías alfa posibles).

Contraste esto con la desintegración beta, donde el amplio espectro de energía del electrón resultante fue una de las pistas sobre la existencia del neutrino . Aquí, el estado final es un problema de tres cuerpos, por lo que la energía y el impulso liberados se pueden repartir entre los productos de muchas maneras.