ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кинематика и законы сохранения зарядов в реакциях и распадах элементарных частиц из "Ядерная физика " Энергия Q также представляет собой порог, но только не в лабораторной системе, а в системе центра инерции сталкивающихся частиц. Порог Е ор всегда больше Q, потому что пороговая энергия включает в себя как энергию Q, так и кинетическую энергию движения центра инерции сталкивающихся частиц. [c.306] Посмотрим теперь, как меняется соотношение между Е ор и Q при переходе от нерелятивистских скоростей к релятивистским. В нерелятивистских реакциях энергия Q значительно меньше масс каждой из частиц, участвующих в реакции. Поэтому в скобке в правой части (7.32) тут можно пренебречь последним слагаемым. В результате мы получим, что нерелятивистский порог пропорционален энергии реакции Q и почти равен ей, если масса налетающей частицы намного меньше массы мишени. В релятивистском случае энергия Q не мала, так что зависимость Е ар от Q из линейной переходит в квадратичную. Поэтому при больших (по сравнению с массами реагирующих частиц) Q порог растет пропорционально Q . [c.306] Этот существенно релятивистский эффект резко снижает эффективность ультрарелятивистских ускорителей обычных типов (см. гл. IX, 2). [c.306] Рассмотрим несколько примеров применения формул (7.30) и (7.32). [c.306] Уже здесь порог в три раза превышает энергию реакции. [c.306] 34) видно, что, например, при N = 8 будет пор = 10Q, так что 909о энергии частицы будет затрачиваться на разгон центра инерции. [c.306] Таким образом, энергия позитронов в обычном ускорителе должна на три порядка превышать энергию в ускорителе на встречных пучках. Только тогда оба ускорителя станут эквивалентными в смысле энергетической достижимости различных реакций. [c.307] Здесь налетающая частица — легкая, мишень — тяжелая, и разность масс покоя начальных и конечных частиц невелика. В результате требуемая энергия незначительно отличается от энергии покоя рождаемой частицы. [c.307] Мы видим, что частицы, вылетающие в СЦИ в переднюю полусферу, будут попадать в узкий конус с углом раствора (7.41) в ЛС. [c.308] ИЗ которого видно, что в ультрарелятивистском случае в ЛС все частицы вылетают внутрь узкого конуса в направлении вперед. Эта резкая вытянутость сечений вперед является чисто кинематическим релятивистским эффектом и поэтому имеет место для всех реакций. [c.309] Значения зарядов В, L, V, L , Q для разных частиц приведены в табл. 7.3 и приложении IV. [c.309] Примечание для реакций на встречных пучках при столкновении частиц равных масс и энергий порогом является энергия реакции Q, вычисляемая по формуле (7.31). [c.310] Значения странностей и шармов частиц также приведены в табл. 7.3. [c.310] Теперь законы сохранения всех зарядов соблюдены. В (7.50) слева В = О, L = О, L --= 1, Q = —1. Справа — то же самое. Этот распад действительно наблюдается. Так как в процессе участвуют нейтрино, то время жизни мюона должно быть большим. Оно и равно 2-10 в с. [c.311] Такой процесс идет, поскольку он разрешен как законом сохранения странности, так и законами сохранения различных зарядов. [c.311] При рождении каскадных Е-гиперонов надо скомпенсировать странность, равную —2. Поэтому в столкновениях обычных частиц одновременно с З-гнпероном рождается или два каона, или такой же антигиперон. [c.312] Пользуясь изложенными в этом пункте правилами, можно без труда разобраться в реакциях образования и распадов всех известных элементарных частиц. Полезно помнить одно следствие из этих правил в разрешенной реакции (а также в распаде) можно переносить частицы из левой части в правую и наоборот с заменой их на соответствующие античастицы. При этом будут опять получаться разрешенные реакции и распады, если только можно соблюсти баланс энергии. [c.313] Вернуться к основной статье