Возбуждение электронной оболочки атома в двойном $\beta$-распаде

Исследуется вопрос о переходе в безнейтринном двойном $\beta$-распаде электронной оболочки атома в возбужденные состояния. Для моделирования энергетического спектра $\beta$-электронов, чувствительного к массе и майорановской природе нейтрино, вопрос имеет принципиальное значение. Зависимость полученных результатов от атомного номера указывает на определяющую роль механизма Фейнберга–Mигдала в возбуждении атомов. Нами найдены амплитуды перекрытия волновых функций электронных оболочек родительского атома и дочернего иона для одиннадцати атомов, двухнейтринный двойной $\beta$-распад которых наблюдался экспериментально. Только приблизительно в 1/4 случаев ожидается переход в основное состояние или в возбужденное состояние с наименьшей энергией, структура электронной оболочки которого наследуется от родительского атома. Переход дочернего иона в основное состояние в таких случаях сопровождается излучением фотонов ультафиолетового диапазона, что может служить дополнительной сигнатурой двойного $\beta$-распада. Средняя энергия возбуждения электронной оболочки оказывается в пределах 300–800 эВ, причем дисперсия принимает еще большие значения: от 1.7 кэВ в кальции до 15 кэВ в уране.