ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Проблемы современной физики слабых взаимодействий из "Изотопы Свойства, получение, применение Том 2" Физика слабых взаимодействий в момент написания данного обзора переживает фазу пересмотра фундаментальных теоретических представлений. Первый этап развития этой области, который можно уже считать завершённым, привёл к созданию стандартной теории слабых взаимодействий . Эта теория объясняла большинство экспериментальных данных, в частности, наблюдаемые особенности бета-распада ядер и основные свойства нейтрино, которое является ключевым объектом физики слабых взаимодействий, поскольку для нейтрино это единственный способ взаимодействовать с другими частицами О. [c.8] Энергия распада ядра делится между электроном и нейтрино вероятностным образом, что и приводит к размазыванию электронного спектра. Качественный вид наблюдаемого в эксперименте распределения бета-электронов по энергии изображён на рис. 10.2.1. Альтернативным объяснением этой формы спектра могло быть только нарушение закона сохранения энергии. [c.9] Это явилось одним из постулатов упомянутой ранее стандартной теории слабых взаимодействий. Первые указания на недостаточность этой теории дали эксперименты по регистрации солнечных нейтрино. Их поток, измеренный к 1971 году группой Р. Дэвиса [3], оказался значительно ниже теоретически ожидаемого. Эти данные долгое время подвергались сомнению или объяснялись неточным знанием процессов, протекающих на Солнце. Поэтому для пересмотра стандартной теории слабых взаимодействий пришлось дожидаться новых экспериментальных данных, которые появились лишь в начале XXI века. [c.9] Существуют гипотезы о возможности осцилляций левых нейтрино (правых антинейтрино) в стерильные правые нейтрино (левые антинейтрино), не взаимодействующие с веществом. Эти идеи тоже могут объяснить недостаток нейтрино в экспериментах и тоже предусматривают ненулевую массу покоя нейтрино. [c.11] Исследование параметров осцилляций нейтрино является важнейшей задачей активно развивающихся экспериментальных проектов по регистрации потоков нейтрино. Эти работы предусматривают применение изотопных и сверхчистых ) материалов. [c.11] Для проверки новых теоретических схем слабых взаимодействий важно экспериментальное обнаружение и измерение магнитного момента нейтрино — в разных вариантах его величина предсказывается различным образом. В некоторых моделях магнитный момент аномально велик — настолько, что он может быть обнаружен на современном уровне экспериментальной техники. [c.11] Здесь N — число нейтронов ядра, Z — заряд ядра, равный числу протонов, А = N Z — массовое число ядра, равное числу нуклонов, ДЬе — величина изменения электронного лептонного числа в реакции. Гипотеза Майорана тоже предусматривает ненулевую массу покоя нейтрино. Для проверки этой идеи всё более интенсивно ведутся экспериментальные поиски безнейтринной моды 2 -распада ядер. Массы действующих детекторов достигают десятков килограмм, в большинстве из них применяются обогащённые изотопы. Планируется создание детекторов 2 -распада с массой порядка сотен килограммов и более. [c.12] Проблема массы покоя нейтрино связана также с астрофизической проблемой тёмной материи . Гравитационная масса видимой части Вселенной значительно — на 1-2 порядка — превышает суммарную массу материи, которая наблюдается астрофизическими методами, т. е. суммарную массу светящихся звёзд, не светящихся, но поглощающих свет объектов, межзвёздного газа, космических частиц, реликтового излучения и т. д. Если у нейтрино есть масса покоя, это частично восполнило бы недостаток массы. Но, поскольку, масса нейтрино во всяком случае не превышает 0,3 эВ О, то, по-видимому, существуют другие виды тёмной материи , которые пока наблюдать не удаётся. Популярны идеи о существовании новых, не наблюдавшихся пока электрически нейтральных слабовзаимодействующих частиц. Ожидается, что их сечения взаимодействия с ядрами максимальны для нечётных изотопов, обладающих ненулевым спином, поэтому для детектирования эффективны изотопно-обогащённые мишени. Детекторы гипотетических частиц тёмной материи могут быть технически аналогичными детекторам нейтрино и двойного бета-распада. [c.12] Вернуться к основной статье