ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2021
Просмотров: 1017
Скачиваний: 1
Мюон
Мюон
Мюон
имеет
полное
сходство
с
электроном
,
за
исключением
его
массы
.
Мюон
имеет
массу
в
200
раз
больше
массы
электрона
.
Отрицательно
заряженный
мюон
может
образовывать
связанные
состояния
с
протоном
.
При
этом
образуется
связанная
система
подобная
атому
водорода
-
мезоатом
.
Однако
энергия
связи
в
мезоатоме
оказывается
в
200
раз
больше
,
а
радиус
основного
состояния
такого
атома
оказывается
в
200
раз
меньше
.
В тяжёлых
ядрах
радиус
мезоатома
сравним
с
радиусом
ядра
.
Измерения
спектров
мезоатомов
позволяют
получить
информацию
о
форме
атомного
ядра
.
Мезоводород
может
присоединить
ещё
один
протон
и
образовать
мюонный
положительный
ион
молекулы
водорода
.
В
этой
молекуле
ядра
водорода
находятся
столь
близко
друг
к
другу
,
что
может
произойти
реакция
синтеза
(
мюонный
катализ
).
Однако
практическая
реализация
этой
возможности
сильно
ограничена
малым
временем
жизни
мюона
6
( 10
)
с
−
≈
Мюонное
Мюонное
нейтрино
нейтрино
Мюонные
нейтрино
образовывались
в
результате
распада
π
+
,
π
-
-
мезонов
.
μ
μ
π
μ
ν
π
μ
ν
+
+
−
−
→
+
→
+
Мюонные
нейтрино
детектировались
в
искровых
камерах
по
результатам
их
взаимодействия
с
протонами
и
нейтронами
вещества
искровых
камер
.
В
искровых
камерах
наблюдались
только
положительно
и
отрицательно
заряженные
мюоны
.
Не
было
зарегестрировано
ни
одного
случая
образования
электронов
или
позитронов
.
p
n
p
μ
μ
ν
μ
ν
+
+
→
+
+ →
e
n
+
+
n
p
n
μ
μ
ν
μ
ν
−
+ →
+
+ →
e
p
−
+
Мюонное
Мюонное
нейтрино
нейтрино
(1)
(1)
После
экспериментов
Райнеса
и
Коэна
по
наблюдению
антинейтрино
,
образующихся
при
β
-
распаде
,
существование
этой
частицы
сомнения
не
вызывало
.
Однако
были
обнаружены
нейтрино
,
образующиеся
и
в
других
процессах
,
и
,
в
частности
,
при
распаде
π
-
мезонов
.
Поэтому
возник
вопрос
:
тождественны
ли
нейтрино
,
образующееся
при
распаде
π
-
мезонов
,
и
нейтрино
,
образующееся
при
β
-
распаде
?
В
опытах
Л
.
Ледермана
,
М
.
Шварца
и
Дж
.
Стейнбергера
в
1962
году
было
показано
,
что
нейтрино
,
образующиеся
при
распаде
π
-
мезона
,
отличается
от
электронных
.
Нейтрино
,
образующиеся
при
распаде
π
-
мезона
,
были
названы
мюонными
нейтрино
,
т
.
к
.
они
всегда
образуются
совместно
с
мюоном
.
В
результате
взаимодействия
пучка
протонов
с
энергией
15
ГэВ
с
бериллиевой
мишенью
в
большом
количестве
образуются
вторичные
π
+
и
π
-
мезоны
.
Информация
об
образовании
π
+
и
π
-
-
мезонов
поступала
с
черенковского
счетчика
.
Мюонные
нейтрино
образовывались
в
результате
последующего
распада
π
+
и
π
-
-
мезонов
.
μ
π
μ ν
+
+
→ +
μ
π
μ ν
−
−
→ +
Мюонное
Мюонное
нейтрино
нейтрино
(2)
(2)
На
пролетном
расстоянии
20
l
=
м
между
черенковским
счетчиком
и
железной
защитной
стеной
происходил
распад
π
-
мезонов
.
Все
частицы
,
кроме
нейтрино
,
поглощались
в
защитной
стене
.
Интенсивность
фона
адронов
уменьшалась
примерно
на
20
порядков
.
Взаимодействия
μ
ν
и
μ
ν
с
нейтронами
и
протонами
регистрировались
в
детекторе
,
состоящем
из
набора
искровых
камер
,
каждая
из
которых
состояла
из
9
алюминиевых
пластин
размером
~110
см
х
110
см
и
толщиной
2.5
см
.
Зазор
между
пластинами
составлял
~1
см
.
Между
искровыми
камерами
располагались
сцинтилляционные
счетчики
,
регистрирующие
появление
заряженной
частицы
в
детекторе
.
При
появлении
в
детекторе
заряженной
частицы
подавался
импульс
высокого
напряжения
на
искровые
камеры
.
Тип
заряженной
частицы
(
мюон
или
электрон
)
определялся
по
характеру
искрового
пробоя
в
искровых
камерах
.
Общая
масса
нейтринного
детектора
составляла
~10
тонн
.
В
результате
этих
экспериментов
было
показано
,
что
при
взаимодействии
нейтрино
,
образующихся
при
распаде
π
-
мезонов
,
с
протонами
и
нейтронами
,
наблюдаются
только
мюоны
и
не
было
обнаружено
ни
одного
случая
образования
электронов
или
позитронов
.
p
n
n
p
μ
μ
ν
μ
ν
μ
+
−
+ →
+
+ →
+
p
μ
ν
+ →
e
n
n
μ
ν
+
+
+ →
e
p
−
+
Наблюдение
реакций
(*)
и
отсутствие
реакции
(**)
является
доказательством
того
,
что
μ
ν
(
μ
ν
)
и
e
ν
(
e
ν
)
являются
разными
частицами
.
Они
имеют
разные
лептонные
заряды
e
L
и
L
μ
.
(*)
(**)
u
d
u
d
d
u
μ
ν
μ
+
W
+
n
⎧
⎨
⎩
p
⎫
⎬
⎭
Пример
Пример
e
L
L
L
μ
τ
0
1
0
+
0
0
0
0
1
0
+
0
0
0
n
p
μ
ν
μ
−
+ →
+
e
L
L
L
μ
τ
0
1
0
+
0
0
0
0
1
0
−
0
0
0
p
n
μ
ν
μ
+
+ →
+
Процесс
запрещён
Процесс
разрешён