Курс физики . Страница 441 (Добавлена 2012-05-26 21:14)
Замечательной особенностью уравнения Дирака оказалось то, что из него для полной энергии свободного электрона получались не только положительные, но и отрицательные значения. Этот результат мог быть объяснен лишь предположением о существовании античастицы электрона ? позитрона.
Гипотеза Дирака, недоверчиво воспринимавшаяся большинством физиков, была блестяще подтверждена в 1932 г. К. Андерсеном (американский физик (р. 1905); Нобелевская премия 1936 г.), обнаружившим позитрон в составе космического излучения. Существование позитронов было доказано наблюдением их треков в камере Вильсона, помещенной в магнитном поле. Эти частицы в камере отклонялись так, как отклоняется движущийся положительный заряд. Опыты показали, что позитрон е ? частица с массой покоя, в точности равной массе покоя электрона, и спином ? (в единицах ), несущая положительный электрический заряд +е.
Жолио-Кюри ? Фредерик (1900?1958) и Ирен (1897?1956), ? бомбардируя различные ядра ?-частицами (1934), обнаружили искусственно-радиоактивные ядра (см. ? 255), испытывающие ?–-распад, а реакции на В, Аl и Mg привели к искусственно-радиоактивным ядрам, претерпевающим ?+-распад, или позитронный распад:
(Нобелевская премия 1956 г.) Наличие в этих реакциях позитронов доказано при изучении их треков в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле.
Таким образом, в экспериментах Жолио-Кюри, с одной стороны, открыта искусственная радиоактивность, а с другой ? впервые обнаружен позитронный радиоактивный распад.
Энергетический ?+-спектр, как и ?–-спектр (см. ? 258), непрерывен. ?+-Распад подчиняется следующему правилу смещения:
Процесс ?+-распада протекает так, как если бы один из протонов ядра превратился в нейтрон, испустив при этом позитрон и нейтрино:
(263.1)
причем одновременный выброс нейтрино вытекает из тех же соображений, которые излагались при обсуждении ?–-распада (см. ? 258). Так как масса покоя протона меньше, чем у нейтрона, то реакция (263.1) для свободного протона наблюдаться не может. Однако для протона, связанного в ядре благодаря ядерному взаимодействию частиц, эта реакция оказывается энергетически возможной.
Вскоре после опытов К. Андерсена, а также обоснования ?+-распада было установлено, что позитроны могут рождаться при взаимодействии ?-квантов большой энергии (Е? > 1,02 МэВ = 2meс2) с веществом (см. также ? 259). Этот процесс идет по схеме
(263.2)
Электронно-позитронные пары были действительно обнаружены в помещенной в магнитное поле камере Вильсона, в которой электрон и позитрон, имеющие противоположные по знаку заряды, отклонялись в противоположные стороны.
Предыдущая страница |
Следующая страница
|