mukhin-fizika-elementarnykh-chastits (810757), страница 25
Текст из файла (страница 25)
М., Вииимвсиий Н. Кч Горин Ю. П. и др. Д ядерная физика. 1970. Т,!2, 19з 2. С. 311 — 322. улана Х171. Антннуклинн и интнлдра 126 Ядро ~~йе имеет У= -2,  — 3 и массу М(~~йе)каМ(~3Не). Экспериментально ядра антигелия выделялись по их заряду .с и скорости б, которая однозначно связана с массой М и импульсом р, задаваемым магнитным каналом. Заряд частицы определялся по степени ионизации и по интенсивности излучения Вавилова — Черенкова (оба эффекта пропорциональны к, з), скорость — при помощи пороговых и дифференциальных черенковских счетчиков (см. 8 27) и по пролетному времени (с точностью измерения в несколько десятых долей наносекунды). Установка состояла из 50 быстродействующих детекторов— черенковских и сцинтилляционных счетчиков и наносекундной электроники. Исключительно высокая точность и надежность работы аппаратуры позволили выделить пять антиядер ~~йе среди 2 10' других фоновых частиц, пропущенных через установку за время эксперимента (1:4 10'о)! Если вспомнить, что при регистрации антипротонов (см.
8 94) на каждый антипротон приходилось «только» по б 104 фоновых ямезонов, то можно сказать, что опыт по доказательству существования ~ ~Йе оказался «в миллион раз труднее» антипротонного, В 1973 г. на Серпуховском ускорителе группой физиков под руководством В. И. Рыкалина совместно с группой физиков из Дубны под руководством В. И. Петрухина было открыто еще одно антиядро — антитзпитий л1 Н о. Антитритий имеет Ут — 1, В= — 3 и массу М(1Й)ыМ(з1Н).
Выделение антиядер з,Н из огромного количества фоновых частиц оказалось еще более трудной задачей, чем выделение антиядер ~Не. Это связано с тем, что в отличие от антигелия, имеющего заряд 2'= — 2, заряд антитрития (2'= — 1) совпадает с зарядом фоновых частиц (к - и К -мезоны, антипротоны, антидейтроны). В связи с этим отбор ядер антитрития по значению электрического заряда невозможен, и единственным критерием отбора является небольшое отличие скорости з1Н от скорости других частиц с тем же импульсом. Отбор частиц по скорости был осуществлен при помощи системы черенковских счетчиков и методики времени пролета на нескольких пролетных базах. Важно отметить, что в работе были приняты специальные меры для очистки пучка от медленных фоновых частиц (скорость которых может совпадать со скростью ',Й) и исключения ложных событий, возникающих в результате наложения сигналов от быстрых к -мезонов (ср.
* Балднн Б. Юч Вертоградоа Л. С., Грннтеанч Я. В. а др. О Препрннт ОИЯИ Р1-7846. Дубна, 1974; Ядерная фазана. 1974. Т. 20, № 4. С. 694 — 708. 127 у 98. Крааягае заключение к гл. Х!з1! с 8 94). Работа проводилась на линии с ЭВМ при использовании наносекундной электроники. Всего в процессе измерений через установку было пропущено 3,7 10' частиц, среди которых удалось выделить четыре антиядра трития (1: 1О"!).
Из сравнения результатов обеих работ с предыдущими видно, что интенсивность рождения антиядер резко падает с ростом их массы. В серпуховских опытах, например, было показано, что антиядра з зНе и ',Н рождаются примерно в 10 000 раз реже, чем антидейтроны, Во столько же раз реже, чем ,'Не и зН, должны рождаться антиядра 4Не. Поэтому хотя энергия СеРпУховского УскоРителЯ достаточна длЯ тззождениЯ антиЯдРа с В= — 5, искать на нем антиядра тяжелее зНе и зН бессмысленно.
Для таких работ нужны ускорители на более высокие энергии или со встречными пучками. В заключение заметим, что еще в 1978 г. Г. И. Будкером и А. Н. Скринским была высказана идея о создании н исследовании в лабораторных условиях простейшего атома антивещества — атома антиводорода*. Однако пока ее осуществить не удалось, хотя все составные части анти а том овв антипротон, антинейтрон и позитрон — открыты. Основная трудность создания антиатомов связана с низкой плотностью пучков античастиц.
В настоящее время появилась надежда на создание атомов антиводорода в схеме позитронного охлаждения антипротонного пучка (аналогичной предложенной Г. И. Будкером схеме электронного охлаждения протонного пучка). В связи с этим широко обсуждается программа физических исследований параметров атома антиводорода: определение постоянной Ридберга, лэмбовского сдвига, сверх- тонкого расщепления, времени жизни уровней и др.'" В 98. Краткое заключение к гл. ХЧП В гл. ХУП рассмотрена физика антннуклонов н антнядср. Согласно СРТ-теореме каждой частице должна соответствовать антйчастнца с такнма же, как н у частиц, массой, спинам н временем жизни, противоположными зарядами н магнитными моментами, Частица н антнчастнца — фермноны— обычно рождаются парами.
Прн встрече онн аннигилируют с выделением удвоенной энергии покоя частицы. В 1955 г, в США был обнаружен антнпротон р, а в 1956 г. антннейтрон й. Антипротон нмеет массу нз =нз =938,3 МзВ, спин к =к =112, заряд 4 Бункер Г. И., Скрннекнй А. Н.ОУспехн фнз. наук. 1978. Т. 124. С. 5б!— 595. ее Корбвков Б. Оо Кондратюк Л. А., Смюягннкев М. Г. Д7 Успехи фнз. наук.
1989. Т. 159. Вып. 1. С. 3 — 43. 128 Глава ХР71. Азапяиукяакы а аавиядуа а= — — Я = — 1, магнитвый момент р = -р = — 2,79р, бариониый заряд у з В = — В = — 1, нзоспив Т=Ц2, проекцию изоспнна (Т) = — 1/2. Порог ропдения азтяпротона в нухлон-нуклонных соударениях рамн баз сз=5,6 ГзВ. Аназогичные характеристики имеет н автинейтрощ аз =яз =939,6 МэВ, И а =а =1/2, а„=2 =О, р = — р =1,91р, В -В = — 1, Т= — 1/2, (Т) =+1/2, Тьп =Тм ы10 мин, схема распада я ф+е'+т.
пз пз Прн встрече антинуклона с яуклоном выделяется энергия аннигиляции 2м„сз и 1880 МэВ, которая идет на образование нескольких (примерно 5) к-мезонов (95Аз энергии) и К-мазанов (5тз). В 1965 г. я США было зарегистрировано первое антиядро — аитидейтрон. которое состоит из одного антипротона и одного антинейтрона и имеет 2= — 1, В -2, М(зй)=М('Н). В 1970 г. в СССР было обнаружено более з сданное антиядро — Йе (апгнгелий-3), состоящее из двух антипротонов и одного аитинейтрона. Это антиядро нмеет с= -2, В -3, М('Йе) М(зНе).
В 1973 г. в СССР было открыто еще одно аппыдро — антятритий, Н с У= — 1, В 3 М(зй) М(зН) Часть четвертая Л ЕПТОН Ы, АДРОН Ы, КВАРКИ ~ 99. Введение к части четвертой 1. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ Прежде чем говорить о свойствах элементарных частиц, требуется дать определение элементарности. Что такое элементарная частица? Оказывается, ответить на этот вопрос очень трудно. На различных ступенях человеческого знания существовали разные представления об элементарности.
Первые известные нам попытки сведения всех веществ, из которых построен мир, к нескольким простым, элементарным видам вещества были предприняты еще 2500 лет назад великими древнегреческими философами-материалистами Фалесом, Гераклитом и Эмпедоклом. Они считали, что все материальные тела состоят из четырех вечно существующих элементов: земли, воды, воздуха и огня, которые, смешиваясь в разных пропорциях, дают вещества с разными свойствами. Огромная ценность этого мировоззрения заключалась в признании материальности мира.
Однако взгляды древних материалистов не могли опираться на конкретные знания о природе вещества и потому носили сугубо отвлеченный характер. Крупным шагом вперед по пути развития наших представлений о внешнем мире было открытие атомно-молекулярного строения веществ. Это открытие стало возможным только после длительного процесса накопления конкретных сведений о веществах, их составе и превращениях, Оказалось, что все основные свойства данного вещества несет в себе мельчайшая частичка этого вещества — молекула.
Все молекулы данного вещества одинаковы, причем состав их не зависит от способа образования. Различных молекул имеется столько, сколько имеется различных веществ. Однако, и в этом была особенная ценность сделанного открытия, все огромное многообразие различных веществ можно представи~ь в виде различных комбинаций из сравнительно небольшого (около 100) ко~шчества простейших элементов, носителями всех основных свойств которых являются частицы размерами около 10 ~ см, называемые атомами. Атом в переводе с греческого означает «неделимый». т.
е. в известном смысле — элементарный. Если вспомнить, что до конца Х1Х в. о строении атома ничего Чаееаь 4. Левпоны, адроны, кварки не было известно, то следует признать, что для состояния науки того времени вполне естественно было считать атомы элементарными частицами. В самом конце Х1Х в. впервые появились факты, которые поставили под сомнение элементарность атомов. В то время были открыты катодные и рентгеновские лучи, а- и ~3- радиоактивность и у-излучение радиоактивных веществ, причем оказалось, что свойствами испускать катодные и рентгеновские лучи, а также испытывать радиоактивный распад обладают различные атомы. Таким образом, возник вопрос об атоме как о сложной системе, способной разрушаться с образованием новых атомов.
Сходство свойств различных атомов позволяло надеяться на' то, что устройство всех известных атомов удастся свести к разным сочетаниям и взаимодействиям небольшого числа элементарных частиц. Естественно, что на этот раз речь идет о частицах еще более элементарных, чем атомы. В 1895 г. английский физик Дж. Дж. Томсон открыл первую элементарную частицу — электрон. Открытие электрона явилось результатом подробного изучения природы катодных лучей, которые оказались потоком частиц с отрицательным электрическим зарядом„равным 4,8 1О 'о СГСЭ и массой 9,1 10 эа г, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
