Физика ядра и частиц Взаимодействие частиц с веществом
Электромагнитное взаимодействие Кварки Атомное ядро Магнитный дипольный момент ядра Законы радиоактивного распада ядер. Альфа-распад. Бета-распад Естественная радиоактивность

Открытие промежуточных бозонов

    wplmin- и Z-бозоны были открыты в экспериментах, выполненных на ускорителе ЦЕРНа на встречных протон-антипротонных пучках.
    Образование  wplmin и Z искали в инклюзивных процессах типа

антипротон + p ----->wplmin + X и антипротон + p -----> Z + X.

Схематически процессы рождения wplmin и Z на адронном коллайдере и их последующего распада показаны на рис.1.

a40_1.gif (473 bytes)a40_2.gif (462 bytes)a40_3.gif (435 bytes)
Рис. 1.

Образование W+ происходит в результате столкновения u-кварка протона с aqd.gif (63 bytes)-антикварком антипротона. Образующийся W+-бозон затем регистрируется по одному из характерных каналов распада Ядерная физика Ядерные реакции Деление ядер Сечения ядерных реакций Законы сохранения в ядерных реакциях Реакции под действием заряженных частиц

W+-----> e+ + нейтриноe.

Такой канал распада позволяет выделить образование W+ из большого фона адронов, образующихся при столкновении  антипротон p. Один из возможных каналов образования и распада -бозона показан на рис. 2.

антипротон + p -----> e+ + нейтриноe + pi+ + pi- + pi- + pi0.

Рис.2.
Рис. 2.

Для образования W- и Z можно нарисовать аналогичные диаграммы (рис.3-4).

антипротон + p -----> e- + aneutrino.gif (63 bytes)e + pi+ + pi- + pi+ + pi0.

Рис.3.
Рис. 3.

антипротон + p -----> e- + e+ + pi+ + pi- + pi0 + pi0.

Рис.4.
Рис. 4.

Величина сечений реакций образования wplminи Z при энергии сталкивающихся  антипротон p пучков 2х270 ГэВ составляла 1 нб или 10-8 от полного сечения   антипротон p взаимодействия. В первом эксперименте было зарегистрировано около 10 событий на 109 событий антипротон p столкновений.
    Были также с большой точностью измерены разности масс W+- и W--бозонов и W- и Z-бозонов.

m(W+) - m(W-) = -0.2 + 0.6 ГэВ,
m(W) - m(Z) = 10.85 + 0.15 ГэВ.

    Особый интерес для определения числа поколений кварков и лептонов представляют измерения ширин различных каналов распада Z-бозона. Точное знание величины ширины распада Z-бозона важно для определения числа поколений кварков и лептонов.

Г(e-e+) = 83.83 + 0.27 МэВ,
Г(нейтриноaneutrino.gif (63 bytes)) = 498.3 + 4.2 МэВ,
Г(мю-мю+)/Г(e-e+) = 1.000 + 0.005,
Г(tau-tau+)/Г(e-e+) = 0.998 + 0.005,
Г(адроны) = 1740.7 + 5.9 МэВ.

Ядерная изомерия
Внутренняя конверсия
Эффект Мессбауэра
Законы сохранения в ядерных реакциях.
Сечение реакции
Ядерные реакции
Механизмы ядерных реакций. Составное ядро.
Механизмы ядерных реакций. Прямые реакции.
Деление ядер.
Тяжелые ядра (A < 100)
Сверхтяжелые ядра (A > 100)
Экзотические виды радиоактивного распада
Физика экзотических ядер
Распространенность элементов.
Ядерные реакции в звездах.
Образование легчайших ядер. Дозвездная стадия образования элементов
Звездная эволюция
Горение водорода
Поиск солнечных нейтрино
Горение гелия.
Горение углерода и кислорода.
Горение кремния.
Образование элементов тяжелее железа.
История Вселенной
Космические лучи. Их состав и происхождение
Объединение взаимодействий
Открытые вопросы физики ядра и частиц

Взаимодействие нейтронов с веществом При прохождении нейтронов через вещество они взаимодействуют только с ядрами атомов. Возможны следующие 6 случаев взаимодействия нейтронов с ядрами: 1. Упругое рассеяние Столкновение является упругим, когда сумма кинетических энергий 2 -х частиц до столкновения равна сумме их кинетических энергий после столкновения

Основные вопросы по курсу Физика ядра и частиц