- •Кислицын А.А. Физика атома, атомного ядра и элементарных частиц
- •Существует 3 вида бета-распадов:
- •Электронный распад ( – -распад)
- •Примеры – -распада:
- •Электронный захват
- •Снекоторыми ядрами могут происходить все три вида бета-распадов. Например, медь-64 с периодом полураспада
- •Энергетические условия бета-распадов
- •Аналогично:
- •Анализируя энергетические условия, можно
- •Характер бета-спектров
- •Простой бета-спектр
- •Бывают бета-спектры более сложной формы, но об- щими свойствами всех бета-спектров являются, во-
- •Высказывались различные гипотезы,
- •Рассматривая внимательно особенности бета-
- •Наконец, из того факта, что нейтрино не ионизи-
- •Опыт Аллена (Allen J., 1942г)
- •Действительно, закон сохранения энергии
- •Из закона сохранения импульса следует, что
- •Схема опыта Аллена изображена на рисунке. Источник S представ- лял собой платиновую пластинку,
- •Между источником S и сеткой С1 создавалось ус- коряющее напряжение 100-200 В, между
- •Прямой опыт по обнаружению нейтрино был осу-
Схема опыта Аллена изображена на рисунке. Источник S представ- лял собой платиновую пластинку,
на которую был нанесен тонкий слой бериллия-7. Энергия EK, вы-
деляющаяся в процессе e-захвата, равна:
EK = Eсв(7Li3) - Eсв(7Be4) + mp - mn + me = 0.86 Мэв.
Зная EK, по формуле (38.9) легко вычислить кине- тическую энергию ядра лития: получается 57 эв. Этой энергии достаточно для того, чтобы ион ли-
тия вылетел из пластинки; его надо зарегистриро- вать и измерить его энергию. Для этого в опыте Аллена использовалась система из двух сеток С1 и С2 и детектор (счетчик Гейгера).
Между источником S и сеткой С1 создавалось ус- коряющее напряжение 100-200 В, между сетками С1 и С2 - переменный задерживающий потенциал, а между сеткой С2 и детектором - ускоряющий по- тенциал 3.6 кВ. Ионы лития втягивались сеткой С1 в пространство между сетками, тормозились в этом пространстве, а те ионы, которым хватало
энергии преодолеть задерживающий потенциал
между сетками, пролетали сквозь сетку С2 и ре-
гистрировались детектором. Анализируя зависи-
мость скорости счета детектора от задерживаю- щего потенциала между сетками, можно опреде-
лить максимальную энергию ядер лития; она ока-
залась равной 56.6 1 эв, что очень хорошо сог- ласуется с теоретической оценкой 57 эв.
Прямой опыт по обнаружению нейтрино был осу-
ществлен в 1953 году Ф.Рейнесом и К.Коуэном (Rei- nes F., Cowan C., США), после того, как были постро- ены ядерные реакторы, являющиеся мощными ис- точниками нейтрино. Поток антинейтрино составляет (вблизи реактора за толстой стеной, защищающей от
нейтронов и гамма-квантов, но легко проницаемой
для нейтрино) примерно 1019 частиц на 1см2 в секун- ду. В эксперименте Рейнеса и Коуэна регистрирова-
лась реакция
e p n e
которую можно рассматривать как реакцию, обрат-
ную распаду нейтрона. (Эта реакция возможна, если
энергия антинейтрино превышает 1.8 Мэв - на эту
величину масса нейтрона и позитрона превышает массу протона).