Большая Советская Энциклопедия (МЮ) | страница 17

(p), обладающего свойствами частицы, предсказанной Юкавой, и распадающегося на М. и нейтрино.

Основным источником М. в космических лучах и на ускорителях заряженных частиц высоких энергий является распад p-мезонов (пионов), а также К-мезонов (каонов), интенсивно рождающихся при столкновениях сильно взаимодействующих частиц (адронов), например протонов (р) с ядрами:

  p^>+(K^>+) ® m^>+ + n_>m,      (1, а)

(здесь n_>m,

 — мюонные нейтрино и антинейтрино). Др. источники М. — рождение пар m^>+m^>- фотонами (g) высоких энергий, электромагнитные распады мезонов типа  r ® m^>+ + m^>-, так называемые лептонные распады гиперонов, например L° ® р + m + n_>m и т. д. — играют, как правило, значительно меньшую роль.

  В космических лучах на уровне моря М. образуют основную компоненту (~80%) всех частиц космического излучения. На современных ускорителях заряженных частиц высокой энергии получают пучки М. с интенсивностью 10^>5—10^>6 частиц в сек.

  Спин n_>m, возникающего при распадах (1, а), ориентирован против направления своего импульса, а спин

 от распадов (1, б) — по направлению импульса. Отсюда на основании законов сохранения импульса и момента количества движения следует, что спин m^>+, рождающегося при распаде покоящихся p^>+ или К^>+, направлен против его импульса, а спин m^>- — в направлении импульса (см. рис.).

  Поэтому М. в зависимости от кинематических условий их образования и энергетического спектра пионов и каонов оказываются частично (или полностью) поляризованными в направлении импульса (m^>-) или против него (m^>+).

  Взаимодействие мюонов. Слабые взаимодействия М. вызывают их распад по схеме:

(где е^>+, е^>-, n_>e,

 — позитрон, электрон, электронные нейтрино и антинейтрино соответственно); эти распады и определяют «время жизни» М. в вакууме. В веществе m^>- «живёт» меньше: останавливаясь в веществе, он притягивается положительно заряженным ядром и образует так называемый мюонный атом, или m-мезоатом, — систему, состоящую из атомного ядра, m^>- и электронной оболочки. В мезоатомах благодаря слабому взаимодействию может происходить процесс захвата m^>- ядром:

  m^>- + _>ZA ® _>Z-1B + n_>m

(где Z — заряд ядра). Этот процесс аналогичен К- захвату электронов ядром и сводится к элементарному взаимодействию

  m^>- + p ® n + n_>m

(где n — нейтрон). Вероятность захвата m^>- ядром растет для лёгких элементов пропорционально Z^>4 и при Z » 10 сравнивается с вероятностью распада m^>-. В тяжёлых элементах «время жизни» останавливающихся m^>- определяется в основном вероятностью их захвата ядрами и в 20—30 раз меньше их «времени жизни» в вакууме.