$\beta$-क्षय प्रक्रिया,जिसकी खोज $1900$ के आसपास हुई थी,मूल रूप से एक न्यूट्रॉन $(n)$ का क्षय है। प्रयोगशाला में,न्यूट्रॉन के क्षय उत्पादों के रूप में एक प्रोटॉन $(p)$ और एक इलेक्ट्रॉन $(e^-)$ देखे जाते हैं। इसलिए,न्यूट्रॉन के क्षय को द्वि-पिंड क्षय प्रक्रिया मानते हुए,सैद्धांतिक रूप से यह भविष्यवाणी की गई थी कि इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा एक स्थिरांक होनी चाहिए। लेकिन प्रयोगात्मक रूप से,यह देखा गया कि इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा का एक निरंतर स्पेक्ट्रम होता है। त्रि-पिंड क्षय प्रक्रिया,यानी $n \rightarrow p + e^- + \bar{\nu}_e$ को ध्यान में रखते हुए,$1930$ के आसपास,पाउली ने देखे गए इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्पेक्ट्रम की व्याख्या की। एंटी-न्यूट्रिनो $(\bar{\nu}_e)$ को द्रव्यमान रहित और नगण्य ऊर्जा वाला मानकर,और न्यूट्रॉन को स्थिर मानकर,संवेग और ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांतों को लागू किया जाता है। इस गणना से,इलेक्ट्रॉन की अधिकतम गतिज ऊर्जा $0.8 \times 10^6 \ eV$ है। प्रोटॉन द्वारा वहन की जाने वाली गतिज ऊर्जा केवल रिकॉइल ऊर्जा है।
$1.$ एंटी-न्यूट्रिनो की अधिकतम ऊर्जा क्या है?
$(A)$ शून्य
$(B)$ $0.8 \times 10^6 \ eV$ से बहुत कम
$(C)$ लगभग $0.8 \times 10^6 \ eV$
$(D)$ $0.8 \times 10^6 \ eV$ से बहुत अधिक
$2.$ यदि एंटी-न्यूट्रिनो का द्रव्यमान शून्य के बजाय $3 \ eV/c^2$ (जहाँ $c$ प्रकाश की गति है) होता,तो इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा $K$ की सीमा क्या होनी चाहिए?
$(A)$ $0 \leq K \leq 0.8 \times 10^6 \ eV$
$(B)$ $3.0 \ eV \leq K \leq 0.8 \times 10^6 \ eV$
$(C)$ $3.0 \ eV \leq K < 0.8 \times 10^6 \ eV$
$(D)$ $0 \leq K < 0.8 \times 10^6 \ eV$
प्रश्न $1$ और $2$ का उत्तर दें।