Что принципиально важно — идея сильного взаимодействия в смысле сенсея Юкавы на самом деле ошибочна. Просто на тот момент считалось, что нейтрон — это другая простая частица.
На самом деле в ядре нет нейтронов.
Ядро состоит только из протонов и пи-мезонов, которые являются возбуждёнными мю-мезонами, последние же являются цепочками из электронно-позитронных диполей и электрона или позитрона.
В классической теории ядра был хорошо изучен -распад, в котором протон в ядре превращается в нейтрон, позитрон и нейтрино:
В отличие от -распада, -распад не может происходить вне ядра, поскольку масса свободного протона меньше массы нейтрона (распад мог бы идти только в том случае, если бы масса протона превосходила суммарную массу нейтрона, позитрона и нейтрино).
Протон может распадаться по каналу -распада лишь внутри ядер, когда абсолютное значение энергии связи дочернего ядра больше энергии связи материнского ядра. Разность между двумя этими энергиями идёт на превращение протона в нейтрон, позитрон и нейтрино и на кинетическую энергию получившихся частиц. Энергетический баланс при позитронном распаде выглядит следующим образом:
где — масса электрона. Как и в случае -распада, доступная энергия распределяется между позитроном, нейтрино и ядром отдачи (на долю последнего приходится лишь малая часть); кинетическая энергия позитрона и нейтрино распределены непрерывно в пределах от 0 до ; распад разрешён энергетически лишь при неотрицательном .
При позитронном распаде дочерний атом возникает в виде отрицательного однозарядного иона, поскольку заряд ядра уменьшается на единицу. Один из возможных каналов позитронного распада — рекомбинация появившегося позитрона с одним из электронов оболочки в электронно-позитронный диполь.
Во всех случаях, когда -распад энергетически возможен (и протон является частью ядра, несущего электронные оболочки либо находящегося в плазме со свободными электронами), он сопровождается конкурирующим процессом электронного захвата, при котором электрон атома захватывается ядром с испусканием нейтрино:
Но если разность масс начального и конечного атомов мала (меньше удвоенной массы электрона, то есть меньше 1022 кэВ), то электронный захват происходит, не сопровождаясь позитронным распадом; последний в этом случае запрещён законом сохранения энергии. В отличие от ранее рассмотренных электронного и позитронного бета-распада, в электронном захвате вся доступная энергия (кроме кинетической энергии ядра отдачи и энергии возбуждения оболочки ) уносится одной частицей — нейтрино. Поэтому нейтринный спектр здесь представляет собой не гладкое распределение, а моноэнергетическую линию вблизи .
Соответственно, так называемый нейтрон может распасться только вне ядра. Точнее говоря, когда так называемый нейтрон покидает ядро, происходят разрядка пи-мезона в мю-мезон, а затем распад нейтрона.
Таким образом, вместе с идеей сильного взаимодействия умирает и идея кварков.
- Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать
