Мюоны время жизни

Формула (6.4) сразу же нашла экспериментальное подтверждение, объяснив загадочное на первый взгляд поведение мюонов при прохождении земной атмосферы. Мюоны — это нестабильные частицы, которые самопроизвольно распадаются в среднем через 2-10 с (это время измерено в условиях, когда они неподвижны или движутся с малыми скоростями). Мюоны образуются в верхних слоях атмосферы на высоте 20—30 км. Если бы время жизни мюонов не зависело от их скорости, то, двигаясь даже со скоростью света, они не смогли бы проходить путь больше чем [c.186]

Это объясняйся тем, что время 2-10 с — это собственное время (Д о), жизни мюонов, т. е. время по часам, движущимся вместе с мюонами. Время же по земным часам должно быть, согласно (6.4), гораздо больше (скорость этих частиц близка к скорости света) и оказывается достаточным, чтобы мюоны могли достигнуть поверхности Земли. [c.187]

Среднее время жизни мюона т 2,2-10 сек. [c.75]

Мюонные атомы имеют конечное время жизни, определяемое временем жизни х -мюона ( 2,2 мкс). Обычно наряду с мюоном в атомной оболочке присутствуют и электроны, но их роль пренебрежимо мала, потому что мюон в среднем находится значительно ближе к ядру, чем электроны. После захвата -мюона на сравнительно дальнюю орбиту (возбужденное состояние) мюонные атомы переходят в основное состояние с испусканием квантов электромагнитного излучения или безызлучательно с выбросом электронов из оболочки атома. [c.197]

Почти все элементарные частицы нестабильны. Частиц, стабильных в свободном состоянии, существует всего девять протон, электрон, фотон, а также антипротон, позитрон и четыре сорта нейтрино. Многие частицы имеют времена жизни, колоссальные по сравнению с характерным временем пролета 10" с. Так, нейтрон живет 11,7 мин, мюон — 10" с, заряженный пион— 10" с, гипероны и каоны — 10 с. Как мы увидим ниже, все эти частицы распадаются только за счет слабых взаимодействий, т. е. были бы стабильными, если бы слабых взаимодействий не существовало. Еще меньшее время (порядка 10" с) существуют нейтральный пион и эта-мезон. Распад этих частиц обусловлен электромагнитными взаимодействиями. Наконец, существует большое количество частиц, времена жизни которых столь близки к времени пролета, что многие из них частицами можно считать с большой натяжкой. Эти частицы называются резонансами, так как они регистрируются не непосредственно, а по резонансам на кривых зависимости различных сечений от энергии, примерно так же, как, например, уровни ядер идентифицируются по резонансам в сечениях ядерных реакций. Многие резонансные состояния часто трактуются как возбужденные состояния нуклонов и некоторых других частиц. [c.281]

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]

Время жизни т мюона связано с этой константой связи соотношением [c.401]

Совокупность перечисленных процессов приводит к тому, что все р-атомы водорода и гелия за время жизни мюона успевают перейти в основное Is-состояние. В этом состоянии возможны упругое рассеяние типа [c.224]

Здесь со — еН тс — частота ларморовской прецессии спина мюона. Внутр. магн. поля изменяют характер зависимости P(t). Если эти поля направлены случайным образом, слабо меняются за время жизни мюона Ац и валы по сравнению с Я, то [c.227]

В отличие от адронных атомов пребывание р" в ядре не приводит к исчезновению М. а. (захвату мюона ядром), поскольку мюоны взаимодействуют с нуклонами ядер значительно слабее, чем адроны. Поэтому время жизни М. а. определяется временем жизни свободного мюона Т(, = 2,2-10 с. Однако с увеличением заряда ядра слабое взаимодействие мюона с ядром возрастает. Для лёгких элементов вероятность захвата мюона ядром [Z р - (Z — 1) + растёт пропорционально Z и уже при Z ж 10 сравнивается с вероятностью распада свободного мюона. При больших Z рост вероятности и-захвата замедляется, а при Z = 70—90 время жизни М. а. т 10" с, т. е. примерно в 20 раз меньше [c.229]

Особые трудности представляет измерение времени жизни О. ч. Для решения этой задачи была развита спец, методика. Время жизни определялось по длине пробега в фотоэмульсии. Однако для выделения редких событий рождения О. ч. поиск таких реакций проводился только в том случае, когда регистрировались продукты распада О. ч, (напр., с помощью внеш. мюонного идентификатора). [c.519]

Время жизни частиц г в интервале 10 —10 с не может быть измерено методом запаздывающих совпадений (как было измерено время жизни мюона r(/i)). Его определяют, измеряя импульс частиц р и длину пробега I от точки рождения до распада [c.87]

Например, время жизни мюона равно т = 2,26-10 с. Но при кинетической энергии, равной 1 ГэВ, измеренное время жизни равно т = 2,3 10- с. [c.42]

Такое время жизни можно измерить в массе вещества 100 тонн (содержащей около 10 протонов) при времени жизни протона т = 10 лет должно происходить 10 распадов в год. Образующийся электрон имеет энергию около 500 МэВ, вещество преобразуется в фотоны, которые в свою очередь рождают пары электрон — позитрон возникает электромагнитный каскад. Точные характеристики такого распада позволяют отличить его от фоновых взаимодействий вторичных мюонов космического излучения. [c.76]

ВРЕМЯ ЖИЗНИ И СХЕМА РАСПАДА МЮОНОВ [c.170]

Сравнив интенсивности мюонов на вершине (Л о) и внизу М) при известной высоте горы (Я), можно получить время жизни (т) быстро движущегося мюона из очевидной формулы [c.171]

В соответствии со специальной теорией относительности время жизни мюона в состоянии покоя (то) равно [c.171]

При раздельном измерении времени жизни медленных положительных и отрицательных мюонов было показано, что в легкой среде оно одинаково для и ц -частиц и равно Тц = 2,2-10 с. В тяжелой среде мюоны разных знаков ведут себя различно. Время жизни -частицы не зависит от среды, в которой происходит ее распад, и всегда равно Тц+ = 2,2 10 с. [c.172]

Такие параметры должны обеспечить за время жизни мюона (Тц==2,2-10 с) стократное использование его в последовательных циклах ц-катализа. [c.192]

Мюонные нейтрино (v ) и антинейтрино (v ) 180—184 Мюоны 9, 168—180 —время жизни, схема распада 170 —масса 168, 179 —слабое взаимодействие 173 ц-атом 189, 194 ц-катализ 188 [c.385]

В 1947 г. английские ученые С. Поуэлл, Г. Оккиалини и другие в составе космических лучей открыли я-мезоны (я-мезон — первичный мезон, который, распадаясь, дает мюоны 10). я-мезоны имеют заряд + е и — е, а массы 273,2 т,,, нулевой спин и время жизни 2,55-10 сек.. Несколько позднее (1950) был открыт нейтральный я-мезон (яо), с массой 264,2 т , нулевым спином и временем жизни <2,1-10 сек. В настоящее время известно три сорта я-мезонов я , я ,, они интенсивно взаимодействуют с нуклонами, легко рождаются при столкновении нуклонов с ядрами, т. е. являются ядерно-активными. В наше время считается общепринятым, что я-мезоны являются квантами ядерного поля, которые предсказал X. Юкава, и что они ответственны за основную часть ядерных сил ( 27). [c.339]

Мюоний состоит из положительного мюона и электрона. Мюон аналогичен по своим свойствам позитрону, но имеет массу, примерно в 207 раз большую массы позитрона. Он относится, так же как позитрон и электрон, к классу частиц, называемых лептонами, которые не участвуют в сильных взаимодействиях. Мюон нестаби.пен, и его время жизни равно примерно 2,2 мкс. Для мюона Z = 1, а приведенная масса практически равна приведенной массе атома водорода. Поэтому боровский радиус и ионизационный потенциал у мю-ония практически равны соответствующим величинам атома водорода. [c.196]

Мюонные атомы. Таким термином обозначаются атомы, заряд ядра которых Ze, а электрон замещен отрицательным мюоном Масса и время жизни отрицательного мюона равны соответствующим величинам по-ложительрюго мюона, а его заряд имеет отрицательный знак. Все формулы 30, 31 остаются для мюонных aioMOB без изменения, надо лишь в них заменить массу электрона на массу отрицательного мюона, которая в 207 раз больше. В результате получается, что входящая в формулы приведенная масса увеличивается в 186 раз. [c.196]

Особенности метода МСР 1) в методе МСР отсутствует необходимость в сильных магн. нолях для создания заметной поляризации мюонов, что позволяет изучать явления, сильно искажаемые внеш. полем (напр., фазовые переходы в спиновых стёклах) 2) изменение поляризации детектируется без приложения электрич. ВЧ-поля, что снимает ограничения, связанные со скин-эффектом 3) для получения МСР-спектра необходима регистрация большого кол-ва актов распада мюонов 10 (ср. время жизни мюона 2,2-10" с) т. к. плотность мюонов в образце в любой момет времени исчезающе мала, то при интерпретации эксперим. данных можно пренебречь взаимодействие.м мюонов между собой. [c.226]

Здесь — p. время жизни мюона, а — экспериментально определяемый коаф. асимметрии, величина P(t) определяется временной зависимостью ср. значения распределения проекции мюонных спинов на ось детектора позитронов. Выражение (1) является следствием V — А теории слабого взаимодействия, определяющей энергетич. и угл. распределения позитронов ja е-распада. Среднее по энергии позитронов значение коэф. асимметрии а в соответствии с V — А теорией равняется Однако в действительности знак и величина а определяются особенностями формирования пучков мюонов, энергетич. порогом регистрации позитронов и геометрией позитронного телескопа детекторы Дз. ДД. [c.227]

М. а. изотопов водорода рр, dp и tp отличаются от др. М. а. своей нейтральностью, благодаря к-рой, а также благодаря своей малости они подобно нейтронам свободно проникают сквозь электронные оболочки атомов и при столкновениях с их ядрами участвуют в многочисл. мезоатомных процессах. Особый интерес вызывает совокупность процессов в смеси дейтерия и трития, в к-рой благодаря явлению мюонного катализа один мюон за время жизни может осуществить 150 реакций синтеза ядер дейтерия и трития по схеме р"- — tp - dtp — Не + н -j- р -f 17,6 МэВ, освободив при этом ок. 150 нейтронов и энергию 2,5 ГэВ. [c.229]

Одновременно с Ф. атомного ядра началось быстрое развитие Ф. элементарных частиц. Первые большие успехи в этой области связаны с исследованием космич. лучей. Были открыты мюоны, пи-мезоны. К-мезоны, первые гипероны. После создания ускорителей на высокие энергии началось планомерное изучение элементарных частиц, их свойств и взаимодействий были экспериментально наблюдены (по их взаимодействию) 2 типа нейтрино и открыто большое число новых элементарных частиц, в том числе т. и. резонансов, ср. время жизни к-рых составляет всего 10" —10 с. Обнаруженная универсальная взаимопрев-ращаемость элементарных частиц указывала на то, что не все эти частицы элементарны в абс. смысле этого слова, а имеют сложную внутр. структуру. Теория элементарных частиц и их взаимодействий (сильных, эл.-магн. н слабых) составляет предмет квантовой теории поля—совр. интенсивно развивающейся теории. [c.314]

Распад -мезона. В 1937 г. в космических лучах были обнаружены нестабильные элементарные заряженные частицы — мюоны (устаревшее название — //-мезоны, от греч. тезоз — средний) массы равной 207 массам электрона. Время жизни мюона г = 2,2 мкс. Одна восьмая часть мюонов, образовавшихся на высоте // = 60 км, достигают поверхности Земли. Пайти скорость мюонов и интервал времени, за который мюоны достигли поверхности Земли. [c.473]

Взаимодействие. Слабое взаимодействие М. вызывает их распад по схеме ->е +Ге(Уе)+ д(у ) эти распады и определяют время жизни М. в вакууме. В в-ве л- живёт меньше останавливаясь, он притягивается положительно заряж. ядром и образует мюонный атом (ц-ме-зоатом). В мезоатомах благодаря слабому вз-ствию может происходить процесс захвата ц- ядром А fi +zA->z-lA+Vц Ъ — заряд ядра). Этот процесс аналогичен электронному захвату и сводится к элем, вз-ствию 1А -Ьр ->п+У х- Вероятность захвата 111 ядром растёт для лёгких элементов пропорц. г и при ZкiiO сравнивается с вероятностью распада И В тяжёлых элементах время жизнш останавливающихся И определяется в осн. вероятностью их захвата ядрами и в 20—30 раз меньше времени жизни в вакууме. [c.442]

В 1937 г. К. Андерсон и С. Неддермейер (см. 10) в составе космических лучей обнаружили заряженные частицы с массой 206,7 ш , спином S = Vj, с зарядом + е и — ей обладающих временем жизни 2,2-10 сек. Эти частицы были названы [ .-мезо-нами ( х и р. ), и ошибочно им приписывалась роль мезонов Юкавы. Последующие исследования свойств [ .-мезонов показали, что они очень незначительно взаимодействуют с нуклонами — примерно в 10 раз слабее, чем если бы они действительно были квантами ядерного поля, поэтому они не могут выполнять роль мезонов Юкавы. В настоящее время эти частицы называются р, -частицами или +-мюонами. [c.339]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...