17. Физика элементарных частиц элементарными

),  отрицательный  (π

)  (их  заряд  равен  элементарному 

заряду электрона) и нейтральный (π°) мезоны. Масса π

+

- и π

 - мезонов одинакова и равна 273,1 

, масса π°-мезона равна 264,1 m

,. Все пионы нестабильны: время жизни соответственно для 

заряженных и нейтрального π-мезонов составляет 2,6·10

-

8

-

16

Распад заряженных пионов с вероятностью 99,9877 %  происходит по схемам: 

0

0

             (17.1) 

0

где мюоны испытывают дальнейший распад по рассмотренным выше схемам . Из схем распада  

(17.1)  и  (17.2)  следует,  что  спины  заряженных  π-мезонов  должны  быть  либо  целыми  (в 

единицах 

),  либо  равны  нулю.  Спины  заряженных  π-мезонов,  по  ряду  других 

экспериментальных данных, оказались равными нулю.  

Следующим  по  вероятности  каналом  распада  заряженных  пионов  является  сильно 

подавленный (с вероятностью 0,0123 %, то есть один распад из 7000  распадов) на электрон или 

позитрон и соответствующие  нейтрино:  

- для положительного пиона:                   

,  

377 

 

- для отрицательного пиона:                    

e

e

. 

Причиной  подавления  электронных  распадов  по  сравнению  с  мюонными  служит 

сохранение  спиральности  для  ультрарелятивистских  частиц:  кинетическая  энергия  как 

электрона,  так  и  нейтрино  в  этом  распаде  значительно  больше  их  масс,  поэтому  их 

спиральность с хорошей точностью сохраняется. 

Нейтральный пион с вероятность 98,798 % распадается на два γ-кванта: 

0

. 

Распад  нейтрального  пиона  обусловлен  электромагнитным  взаимодействием,  тогда  как 

заряженные  пионы  распадаются  посредством  слабого  взаимодействия,  константа  связи 

которого  значительно  меньше.  Поэтому  периоды  полураспадов  нейтрального  и  заряженного 

пионов существенно различаются. Спин π°-мезона, так же как и спин π

+

 -мезона, равен нулю. 

Исследования в космических лучах методом фотоэмульсий  (1949 г.) и изучение реакций с 

участием  частиц  высоких  энергий,  полученных  на  ускорителях,  привели  к  открытию                    

жүктеу 0,98 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: