La doppia cattura elettronica (εε, 2ε, o 2 EC), detta anche a volte cattura bielettronica, per confronto con la cattura monoelettronica, è una trasformazione nucleare rara che comporta la cattura simultanea da parte di un nucleo atomico di due elettroni (e−) orbitanti dell'atomo di cui esso fa parte, e il conseguente suo mutarsi in altro nucleo, con contestuale emissione di due neutrini elettronici () veloci. I due elettroni che il nucleo assorbe fanno sì che altrettanti protoni (p+) al suo interno vengano trasformati in neutroni (n), analogamente al caso della cattura monoelettronica.[1] Dal punto di vista del nucleo, questa trasformazione è una reazione nucleare. Dal punto di vista dell'atomo che subisce questa trasformazione il processo è assimilabile a un decadimento.[2][3] In tal modo, la doppia cattura elettronica viene considerata un caso particolare di doppio decadimento beta.[4]
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