ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Несохранение четности при fl-распаде из "Введение в ядерную физику " Хорошо известно, что в ядре нет электронов, так как обраг-ное предположение противоречит экспериментально установленным свойствам ядер. Можно привести несколько доводов в пользу этого положения. [c.148] Теория 5-распада была создана в 1934 г. итальянским физиком Э. Ферми по аналогии с квантовой электродинамикой. [c.150] Согласно квантовой электродинамике, процесс испускания и поглощения фотонов рассматривается как результат взаимодействия заряда с окружающим его электромагнитным полем. Фотоны не содержатся в готовом виде в атоме, а возникают в самый момент их испускания. Их источником является заряд. [c.150] Процесс 3-распада в теории Ферми рассматривается как результат взаимодействия нуклона ядра с электронно-нейтринным полем нуклон переходит в другое состояние (из нейтрона в протон или наоборот) и образуются электрон (позитрон) и антинейтрино (нейтрино). Источниками легких частиц являются нуклоны. [c.150] В рассматриваемом случае совпадает с волновой функцией начального состояния нуклона я(зк = , где Wk волновая функция конечного состояния нуклона — волновая функция электрона и —волновая функция нейтрино Я — оператор энергии взаимодействия нуклонов с электронно-нейтринным полем. [c.150] Интеграл вида (10.32) является одной из возможных форм записи матричного элемента. Это матричный элемент для так называемого скалярного варианта теории р-распада. [c.151] В табл. 10 приведены значения Ig/ x для нескольких случаев р-переходов между легкими ядрами. [c.153] Из таблицы видно, что, несмотря на колоссальное отличие периодов полураспада для сравниваемых ядер, значение Ft (так называемый сравнительный период полураспада) во всех случаях имеет одинаковый порядок величины 10 сек). Соответствующие переходы называются сверхразрешенными (преимущественно разрешенными безусловно разрешенными облегченными). [c.153] Переходы, характеризующиеся значением Fx 10 сек, называются разрешенными или нормально разрешенными. [c.153] Как указывалось выше, начальное и конечное состояния ядра для разрешенных (сверхразрешенных) переходов должны удовлетворять вполне определенным условиям. Эти условия связаны с выполнением законов сохранения момента количества движения я четности и называются правилами отбора для разрешенных переходов. Существуют правила отбора Ферми и правила отбора Гамова — Теллера. [c.154] Строго правила отбора выводятся в теоретической физике (где они следуют из ортогональности волновых функций с различными моментами количества движения), однако, что касается правил отбора по моменту количества движения, то они могут быть получены также с помощью следующих наглядных рассуждений. [c.154] Сравнивать теоретический спектр с экспериментальным трудно в связи с тем, что большинство р-спектров соответствует суммарному эффекту от р-частиц, испускаемых при переходах не только в основное, но и в возбужденные состояния дочернего ядра. Поэтому такое сравнение можно производить только вблизи от правой границы спектра, где энергия электронов максимальна, что соответствует переходу в основное состояние. Общий характер экспериментальных спектров подтверждает теорию, а также приводит к заключению о равенстве нулю массы нейтрино. [c.156] Крайняя малость величины g указывает на чрезвычайную слабость р-взаимодействия. р-Силы несравненно слабее как ядерных, так и кулоновских сил и превосходят по своей величине только гравитационные силы. Слабостью р-взаимодействия объясняются относительно большие значения периодов полураспада р-радиоактивных ядер. [c.156] Каждый из них характеризуется своими правилами отбора для разрешенных переходов. В первом и втором вариантах разрешенными являются переходы, удовлетворяющие правилам отбора Ферми, в третьем и четвертом— правилам отбора Гамо-ва — Теллера. Пятый вариант для описания разрешенных переходов непригоден, так как для него разрешенными являются переходы, при которых А/ = О, а четность меняется. [c.157] Выбор правильного варианта теории затрудняется тем, что при сравнении с экспериментом все варианты теории зачастую приводят к одинаковым результатам. Так, например, ожидаемая форма спектра электронов р-распада ядер для разрешенных переходов одинакова во всех вариантах теории. [c.157] Более однозначный выбор варианта теории может быть сделан из анализа формы р-спектра для запрещенных р-переходов Теория показывает, что форма спектра для запрещенных переходов отличается от формы спектра для разрешенных переходов и различна для разных вариантов теории. [c.157] Очень важную роль в решении вопроса о варианте теории 3-распада сыграло открытие несохранения четности в слабых взаимодействиях и исследование р-распада нейтрона. [c.158] В 5 было определено понятие четности частицы или системы частиц и на примере волновой функции, удовлетворяющей уравнению Шредингера, показано, что четность изолированной системы сохраняется. Длительное время закон сохранения четности считался столь же универсальным, как п закон сохранения энергии. Для электромагнитных и сильных ядерных взаимодействий закон сохранения четности был проверен экспериментально. Что касается слабых взаимодействий типа 3-распада, то казалось, что и здесь нет оснований сомневаться в его справедливости, так как теория р-распада, построенная в предположении выполнения закона сохранения четности, во многом подтверждается на опыте. [c.158] Однако в последнее время при исследовании свойств /(-мезонов (см. 80, п. 3) было обнаружено, что они в некоторых схемах распада ведут себя как четные, а в других как нечетные частицы, т. е. при их распаде закон сохранения четности нарушается. Так как постоянная g, характеризующая /С-распад, весьма близка по величине к постоянной g, характеризующей р-распад, то было высказано предположение, что четность не сохраняется и в процессе р-распада. [c.158] Согласно Ли и Янгу, обнаружить несохранение четности в р-распаде можно в результате исследования р-распада поляризованных ядер. Такой опыт был поставлен в 1957 г. By и др., которые измерили угловое распределение электронов, исеускае-мых поляризованными ядрами 27Со . [c.159] Вернуться к основной статье