ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2021
Просмотров: 1012
Скачиваний: 1
Тождественны
Тождественны
ли
ли
и
и
?
?
e
v
e
v
Для
выяснения
вопроса
являются
ли
е
ν
и
е
ν
тождественными
частицами
,
был
поставлен
эксперимент
по
регистрации
реакции
e
n
p e
ν
−
+ → +
(*)
Если
е
ν
и
е
ν
являются
тождественными
частицами
,
то
реакция
(*)
должна
наблюдаться
.
Это
следует
из
того
,
что
имеют
место
реакции
e
n
p e
ν
−
+ → +
e
p
n e
ν
+
+ → +
(**)
Обе
реакции
((*)
и
(**))
при
тождественности
е
ν
и
е
ν
должны
иметь
одинаковые
характерные
для
нейтрино
(
антинейтрино
)
сечения
≈
10
−
43
см
2
.
Так
как
в
природе
нет
нейтронных
мишеней
,
эксперимент
можно
было
поставить
только
на
нейтронах
,
входящих
в
состав
атомного
ядра
.
В
1946
г
.
Б
.
Понтекорво
предложил
использовать
для
этой
цели
реакцию
:
е
ν
+
37
Cl
→
37
Ar
+
е
−
.
(***)
Если
процесс
(*)
возможен
,
то
под
действием
потока
антинейтрино
от
реактора
один
из
нейтронов
,
входящих
в
состав
ядра
37
Cl
,
должен
превращаться
в
протон
,
что
приводит
к
образованию
радиоактивного
изотопа
37
Ar
с
периодом
полураспада
35.04
суток
.
Регистрируя
радиоактивность
изотопа
37
Ar
,
можно
судить
о
возможности
протекания
реакции
(*).
Для
регистрации
процесса
37
37
Cl
Ar
e
ν
−
+
→
+
(***)
необходимо
было
использовать
большую
массу
мишени
,
так
как
в
случае
тождественности
нейтрино
и
антинейтрино
,
сечение
реакции
должно
было
составлять
≈
10
−
43
см
2
.
В
качестве
мишени
использовалось около
4000
литров
раствора
четырехлористого
углерода
.
Каждый
сеанс
облучения
продолжался
2
месяца
.
Была
разработана
специальная
методика
извлечения
радиоактивного
изотопа
37
Ar
из
огромного
объема
мишени
.
Выделенный
37
Ar
помещался
затем
в
низкофоновый
пропорциональный
счетчик
для
регистрации
его
радиоактивности
.
Реакция
(***)
не
была
зарегистрирована
.
Для
величины
измеренного
сечения
реакции
e
n
p e
ν
−
+ → +
была
получена
лишь
верхняя
оценка
σ
эксп
(
e
n
p e
ν
−
+ → +
)
<
0.25
⋅
10
−
44
см
2
,
что
почти
в
45
раз
меньше
ожидаемой
величины
сечения
реакции
,
если
бы
нейтрино
и
антинейтрино
были
бы
тождественными
частицами
.
Таким
образом
,
из
опыта
следовало
,
что
е
ν
и
е
ν
разные
частицы
.
Электронное
нейтрино
e
ν
и
электронное
антинейтрино
e
ν
имеют
противоположные
значения
лептонного
заряда
e
L
.
( )
1,
( )
1.
e
e
e
e
L
L
ν
ν
= +
= −
e
e
ν
ν
≡/
Тождественны
Тождественны
ли
ли
и
и
?
?
e
v
e
v
Пример
Пример
u
u
u
d
d
d
e
ν
e
+
W
−
p
⎧
⎨
⎩
n
⎫
⎬
⎭
e
L
L
L
μ
τ
1
0
0
−
0
0
0
0
0
0
1
0
0
+
e
n
p e
ν
−
+ → +
Процесс
разрешён
Процесс
запрещён
e
L
L
L
μ
τ
1
0
0
−
0
0
0
0
0
0
1
0
0
−
e
p
n e
ν
+
+ → +
Пример
Пример
u
d
u
d
d
u
e
ν
e
−
W
−
n
⎧
⎨
⎩
p
⎫
⎬
⎭
e
L
L
L
μ
τ
1
0
0
+
0
0
0
0
0
0
1
0
0
−
e
p
n e
ν
+
+ → +
Процесс
разрешён
Процесс
запрещён
e
L
L
L
μ
τ
1
0
0
+
0
0
0
0
0
0
1
0
0
+
e
n
p e
ν
−
+ → +
Спиральность
Спиральность
В
зависимости
от
того
,
как
направлен
спин
частицы
относительно
её
импульса
для
продольнополяризованных
частиц
различают
правую
и
левую
поляризации
.
Правополяризованной
считается
частица
,
спин
которой
направлен
по
импульсу
,
левополяризованной
−
частица
,
спин
которой
направлен
против
импульса
.
Для
характеристики
взаимного
направления
спина
и
импульса
частицы
используют
понятие
спиральности
.
Спиральностью
h
называют
величину
.
S p
h
S p
⋅
=
⋅
G G
G G
Правополяризованная
частица
имеет
положительную
спиральность
(
1
h
= +
),
левополяризованная
—
отрицательную
(
1
h
= −
).
Экспериментально
показано
,
что
спиральность
нейтрино
всегда
отрицательна
(
1
h
ν
= −
),
а
спиральность
антинейтрино
всегда
положительна
(
1
h
ν
= +
).
Нейтрино
рождаются
только
в
процессах
слабого
взаимодействия
.
Это
означает
,
что
во
всех
наблюдаемых
в
природе
слабых
процессах
с
участием
нейтрино
участвуют
только
левополяризованные
нейтрино
.
Право
-
поляризованные
нейтрино
в
наблюдаемых
процессах
не
проявляются
.
Аналогично
,
наблюдаются
только
процессы
с
участием
правополяризованных
антинейтрино
.
В
случае
сильных
и
электромагнитных
взаимодействий
все
рождающиеся
частицы
могут
быть
как
правополяризованными
,
так
и
левополяризованными
в
одинаковой
степени
.
Появление
частиц
с
определенным
значением
поляризации
обусловлено
природой
слабого
взаимодействия
.
S
G
, ,
1,
1
e
h
L
μ τ
= −
= +
, ,
1,
1
e
h
L
μ τ
= +
= −
нейтрино
антинейтрино