Теоретическая физика 20 века - Смородинский Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
нейтрино
Образовавшиеся в результате электронного захвата нейтрино и ядро движутся
в противоположные стороны
е" + р-> п-\- v.
Если за захватом следует испускание у-кванта, причем спин и четность
меняются согласно схеме
А (О") Ь>*( 1-) 5 (0+),
то из законов сохранения импульса и момента количества движения следует,
что спиральность вылетающего вниз у-кванта совпадает со спиральностью
летящего вверх нейтрино (фиг. 5). Таким образом, проблема измерения
спиральности нейтрино сводится к измерению круговой поляризации у-кванта.
Однако
21*
324
By Цзянъ-сюн
из вылетающих вниз у-квантов нужно отобрать те у-кванты, которые
сопутствуют испущенным вверх нейтрино, и поэтому следует детектировать
лишь резонансно рассеивающиеся кванты. Кроме того, энергия у-квантов
должна быть сравнима
Фиг. 5. Спиральности ядра отдачи и у-кванта, сопутствующего if-захвату.
с энергией нейтрино, и время жизни возбужденного состояния Б* должно быть
очень коротким (-Ю'и сек), иначе нельзя использовать твердый источник.
Ограничения, конечно, очень жесткие, но радиоизотоп Ей152*, кажется,
послан самим небом, чтобы сослужить эту службу. Гольдгабер, Гродзинс и
Суньяр [86] сталкивались с этим изотопом в своих прежних работах и знали,
что в нем осуществляется редкий переход Е\ и что он удовлетворяет всем
перечисленным требованиям. Измерив круговую поляризацию у-кваитов,
испущенных ядрами Ей152* вниз и резонансно рассеявшихся на Sm, они
обнаружили, что спиральность у-кванта отрицательна (//==-0,67^0,10)!
Отсюда следует, что спиральность нейтрино в электронном захвате
отрицательна и значит в ^-взаимодействии при захвате электрона главную
роль играет не тензорный, а аксиально-векторный вариант.
Спиральность
нейтрино
положительная
а
5
Спиральность
нейтрино
А , отрицательная ^
^2
О \1 /--*-D\U/~y\l)
Нейтрино
325
Б. Р"распад поляризованных нейтронов1)
Использовав пучок поляризованных нейтронов (со степенью поляризации 87%),
Бэрджи и его сотрудники сумели измерить угловое распределение электронов
распада относительно^спина
Сетка №2, 4900 в* Сетка №1, 6500в
Первый динод протонного счетчика Сзаземлен)
Стенка контейнера (заземлена) "-------
Свинцовая защита (заземлена)
Сцинтиллятор
(кристалл)
($- счетчика
Нейтронный
прчпк
Ф и г. 6. Схема детектора в опыте по измерению углового распределения
антинейтрино относительно спина нейтрона.
нейтрона и распределение антинейтрино по отношению к спину нейтрона.
Схема использовавшегося детектора приведена на фиг. 6. Полученные
результаты можно представить следующим образом:
w (е%. Ре) = 1 - (0,11 ± 0,02) cos 0On. v n/(0(jr7.pv) = 1 + (0,88 ± 0,1
о) cos0an.pv,
где -(0,11 ± 0,02) - значение параметра асимметрии а
t- (0,88±0,15) - значение параметра асимметрии В. Эти результаты не
только подтверждают отсутствие зеркальной симметрии при распаде нейтрона,
но количественный анализ показывает, что найденные значения А и В
согласуются однозначно с теоретическим предсказанием комбинации вариантов
V и А.
При ретроспективном взгляде на историю Р-распада мы увидим, как много в
ней было удивительных, поражающих воображение событий. Сегодня, после
почти шестидесяти лет непрерывных исследований, на первый план выходит
несохранение четности. Слившись с классической теорией Р-распада,
*) См. [87, 53-55].
326
By Цзянъ-сюн
несохранение четности позволяет прийти к определенным выводам о вариантах
(i-взаимодействия. В этом вопросе, однако, мы должны соблюдать
осторожность - пока нельзя исключить малой примеси вариантов S и Т.
Дальнейшее выяснение этого вопроса представляется весьма желательным.
§ 13. МАССА НЕЙТРИНО
Все экспериментальные данные указывают на то, что масса покоя нейтрино
должна быть очень малой. Поэтому вполне допустимо при построении графиков
Кюри полагать массу покоя нейтрино равной нулю.
В действительности точная форма разрешенного (i-спектра вблизи от его
верхней границы зависит от массы покоя нейтрино. Если масса покоя
нейтрино отлична от нуля и равна mv, то распределение электронов по
энергиям имеет вид
г атл,/т0 л
Р0 (Е) dE$ ~q(Eа) Г 1 + -г-j,-----------l-ъ dE(г>1)
0V 7 1 17 l ^р(^манс.-^рН- mv/m0) J P' '
где
6 (Ep) " ^ ^макс. 4' X
(a=- 1, если четности волновых функций электрона и нейтрино совпадают, и
а- + 1, если эти четности противоположны).
Релятивистский член, содержащий а, возникает в результате суммирования по
спинам испущенных частиц [88]. Параметр а может меняться в пределах от -1
до +1 и его значение определяется, во-первых, комбинацией вариантов (i-
взаимодействия и, во-вторых, относительной четностью нейтрино и е .
Поскольку значение а раньше не было известно, верхний предел для mv можно
было установить только как функцию от а. Например, измерения (i-спектра
Н3, выполненные Гамильтоном, Олфордом и Гроссом [89] на
электростатическом сферическом интегральном спектрографе с разрешением по
энергии, достигавшим 0,7%, позволили установить, что при a=-1 значение mv
