2. Розподіл - частинок за енергіями.

Оскільки внаслідок β-розпаду в кінцевому стані знаходяться три частинки (дочірнє ядро, електрон/позитрон, антинейтрино/нейтрино), то характерна особливість β-розпаду полягає в тому, що випромінювані ядром електрони чи позитрони мають неперервний енергетичний спектр з чітко визначеною максимальною граничною енергією. Максимальну енергію можна визначити, знаючи маси початкового та кінцевого ядра і електрона. Хоч при β-розпаді масове число ядра не міняється (число протонів і нейтронів), але міняється його енергія і відповідно маса.

На відміну від α- та γ-розпадів, при β-розпаді відбувається перетворення нуклонів (протонів чи нейтронів) у ядрі під впливом слабких взаємодій. Такі перетворення нуклонів ядра можуть відбуватися, якщо цей процес енергетично вигідний. В таблицях звичайно приводяться маси атомів М_ат тому, умови для можливості β-розпаду записуємо у такому вигляді:

Енергію β-розпаду Q_р можна визначити, якщо відомі маси початкового і кінцевого ядер та електрона:

У відповідності з законом збереження енергії та імпульсу енергія, що виділяється при β-розпаді, розподіляється між ядром віддачі та частинками, що випромінюються ядром

Енергія ядра Е_я складає приблизно одну тисячну від енергії β - розпаду тому що маса електрона у 1840 раз менша маси нуклона. Енергія, яку одержують нейтрино і β^-- частинка, ділиться між ними з різною імовірністю в межах між нулем та Е_mах=Q_р. Саме це обумовлює таку особливість β-розпаду як неперервність енергетичного спектру електронів. Величину Е_mах називають верхня межа (границя) β-спектру.

Форма β^--спектру визначається також різними факторами. При β^--розпаді спектр збагачений електронами низьких енергій, за рахунок притягування електронів розпаду електричним полем позитивно зарядженого дочірнього ядра, а при β⁺ - розпаді збагачений позитронами високих енергій (за рахунок відштовхування позитронів ядром).

На форму спектру також впливає так званий ступінь забороненості переходу, який визначається зокрема законом збереження повного моменту ядра (спіну), який дорівнює сумі орбітальних моментів нуклонів та сумі спінів нуклонів ядра.

Нарешті, форма β-спектру може бути сильно деформована у випадку, коли розпад ядра відбувається не у основний, а у збуджений стан.

Періоди напіврозпаду β-активних ядер лежать у межах від 0,1 с до 10¹⁷ років. Енергія β -розпаду ядер і відповідно Е_mах охоплює інтервал від 18,6 кеВ для розпаду до 13,4 МеВ.

Радіоактивні атоми одного і того ж виду випромінюють електрони різноманітних енергій, починаючи від нуля до деякого граничного значення, яке називається верхньою границею β-спектру. Повна енергія β-розпаду повинна дорівнювати верхній границі спектру плюс енергія, яка еквівалентна сумі мас спокою електрону та нейтрино, які народжуються в процесі розпаду. Тобто енергія розподіляється між електроном та нейтрино. В тому випадку, коли електрон випускається з енергією E_max, яка відповідає верхній границі β-спектру, на долю нейтрино припадає нульова кінетична енергія. Чим менше енергія електрона, тим більше кінетична енергія нейтрино. Сума цих енергій при кожному індивідуальному акті β-розпаду дорівнює E_max.

На сьогоднішній день відомо більше 700 штучних бета-ізотопів. Важко назвати елемент, який не має хоча би одного бета-активного ізотопу. Всі ці нестабільні ядра мають загальну особливість. Вони випромінюють електрони (або позитрони) не з певною для даного ядра енергією, але у вигляді неперервного енергетичного спектру, який простягається від нуля до деякої верхньої границі, яка звичайно лежить в області від 1 до 2 МеВ. Напевно, бета-активний ізотоп з найбільш низькою границею β-спектру є ( ≈ 0.011 МеВ), а з найвищою — ( ≈ 12 МеВ).