|
|
ш О
ш
С
и
ш
на; А характеризует связь между направлением вылета электрона (/?е) и направлением спина распадающегося нейтрона (а); В характеризует скязь между направленном вылета антинейтрино (/>-) и спином нейтрона (а);
D характеризует корреляцию мошду направлением спина (г и нормалью к плоскости разлета частиц. Корреляции (<т/?с) и (ар~) являются пространственно-
V
неч╦тными, т. е. меняют знак при зеркальном отражении системы координат. Тронная корреляция о[рср - ] ≈
V
пространственно-ч╦тная, но является поч╦тной по отношению к инверсии времени (Т неч╦тна).
Рлспад нейтрона и константы слабого взаимодействия.
Согласно теоретич. представлениям, осн, вклад в Б.-рл. должны давать векторные (V) и аксиально-нектор-ные (А) взаимодействия (У ≈Л-вариант) с безмассовым продольным антинейтрино или (возможно) с почти продольным антинейтрино, обладающим весьма малой (по сравнению с электроном) массой. Однако теоретически мыслима суперпозиция ещ╦ 3 (всего 5) вариантов слабого взаимодействия 4 фермиапов ≈ скалярного (£), псевдоскалярного (Р) и тензорного (Т). Выяснение вон-росл о том, какие же варианты реализуются в действительности, является гл. задачей исследования бста-рас-иада ядер и нейтрона. Наиб, над╦жным пут╦м решении этап задачи является получение точных значений констант а. А , /?, D. В случае Б.-р. н. интерпретация экспериментальных данных свободна от неопредел╦нностей, порожд╦нных неизвестными деталями структуры ядер, Прецелионные исследования корреляции аптинентри-но ≈электрон, проводелные в Лнс-тр. исслодоват, центре в Залбередорфс (1Й75≈78), дали значение а≈≈0,1017 ± ±0,0051. При этом измерялся спектр протонов распада, долетевших черен накуумировапный капал из активно]1! зоны реактора. Измерение констант А и В стало возможным лишь после того, как были получены мощные пучин поляризованных нейтронов (до 101* нептр/с). Пано. проста схема измерения константы А . Из заданной области пучка полярпзов. нейтронов регистрируются ;)лектрсшьт, летящие и нок-ром телесном угле, при 2 направлениях поляризации нейтронов ≈ параллельно и антинараллелыю оси регистрации злсктро-
∙ ∙> *-
нов, сравннпая скорости сч╦та N и N и ятих условиях, получают т. н. величину асимметрии:
x = ^"'l Л К (vjc) cos 0,
N + N
(3)
г до г/с -∙ усродного но рогистрирусмои части сшчстра, ∙$∙ ≈ yjxi.-j между направлонвом поляризации нсйтро-
нов и импульсом регистрируемого электрона, К ≈ кооф. поляризации нейтронного пучка,
В действительности картина усложнена наличием 196 фона от электронов, не связанных с распадом нейтро-
на. Это вынуждает включать детектор электронов па совпадения с детектором протонов распада. При этом, однако, в асимметрию может внести заметный вклад углоная корреляция антинейтрино≈спин, к-рап в 10 рая сильнее измеряемой. В работах ИАЭ установка конструировалась так, чтобы обеспечить собирание всех протонов, образующихся при Б.-р. н., что исключало влияние корреляции антинейтрино≈скин (рис. 3). Результат этих работ; А=≈0^114^0,005. Аналогичные исследования, провед╦нные в AproncKoii лаборатории (США), дали: А =≈ 0,113±0,006.
Для константы В получены значения: # ≈1,01-ЬО,05 (США) и П = +0,955 ±0,035 (СССР). Корреляция af/?e/7 ] ≈ объект поиска нарушения Г-ч╦тпости н слабых взаимодействиях. Всего выполнено в измерений константы!). Наиб, точные дали: D ≈ -\\ 0,0022i0,0030 (СССР) и D = ≈ 0,0011 ±0,0017 (Гренобль, Франция). Эти результаты свидетельствуют об отсутствии искомого эффекта в пределах погрешности измерений.
Полученные при исследовании распада полярпзов. нейтронов значения констант А и Б позволили сделать однозначный выбор в пользу V≈А -ларианта теории.
А-в
а,
Хорошим тестом является соотношение 1 к-рому должны удовлетворять данные в случае чистого V≈Л-варианта. Однако имеющиеся данные пока ещ╦ не исключают {в пределах ошибок измерении) наличия в гамильтониане слабого взаимодействия членов скалярного или тензорного типа, а лишь накладывают ограничения на константы G соответствующих слабых 4-фермиошшх взаимодействий: 6'5/Gv-<0,3 и C,r!Gf\<, «U5.
Харакгер эксперимента
Экспериментальная группа
1. Измерение Tiy
2. »
3. »
4. Измерения конс-А
5.
6.
К. Кристонс^н и др.
(РИСО, Данин)
П. Е. Спивав и др.
(ИАЭ, СССР)
Г. Бйрн и др.
(Франции)
Р. Доброз^мский
и др. (Зннбсрсцорф,
Л БСТРИН)
В. Крон, Дж. Ринго (Аргпнн, США) П. Г. Ерооолимский и пр. (ИАО, ССС1')
Год
1Я71!
11178
1080
107 Г) 107К
±0,011
l,27ti± . .0. 0118
±'(f, о 15
оТо'п
±0,016
.о'ои
В рамках V-≈А -теории данные экспериментов по Г).-р. п. дают возможность определить относит, вклады векторного л аксиально-векторного членов в гамильтониане слабых взаимодействий. Константа K=Gj/Gy является фундаментальной величиной. Она может быть вычислена из данных о коэф. а, А, П и значения периода полураспада нейтрона, В табл. приведены значения Л., соответствующие наиб, точным измерениям Ту, нейтрона и констант а и А (константа В известна
с недостаточной точностью).
Отсутствие Г-неч╦тной корреляции (D=-Q] в пределах погрешностей измерения может быть также записано в форме, отражающей свойства константы К. Если константу К записать в виде комплексного числа К=
= [Я| е , то чистому V≈А -варианту соответствует фазовый угол 0 ≈ 180°. Несохранение Г-чстности означало бы отклонение этого угла от 180°, Результаты привед╦нных выше измерений X, полученных в ИЛЭ и в Греипб-ле, соответствуют след, значениям угла ∙И: Ф≈179,71° ± ±0,39; т>-180°, 14:1:0,22.
Лит.: 1) By II. С., М о ш к о в с к и и С. А,, Б<;тй-рас-иад, шф. с англ., М., 1970; 2) Александров Ю. А., Фун-даьн'нтальнш; свойства иойтрона, 2 кад., М., 1У82; У) Е р о у о-л имений Б. Г., Бета-распад нейтрона, сУФН», 1075, т. 116, С. 145. К, Г. Ерозолимский. Б╗ТА-СПЕКТРбМЕТР м а г н и т н ы и ≈ прибор для измерения энергетич, спектра электронов и позитронов, в частности р-частиц, с помощью маги. поля. Принцип
")
}
