Введение. m-Мезоны (мюоны) были впервые открыты в составе жесткой компоненты космического излучения

КОСМИЧЕСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

НАБЛЮДЕНИЕ РАСПАДА МЮОНОВ

КОСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ОЦЕНКА ИХ СРЕДНЕЙ ЭНЕРГИИ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ

Введение

m-Мезоны (мюоны) были впервые открыты в составе жесткой компоненты космического излучения. Вместе с нейтрино и электроном они образуют в таблице элементарных частиц класс лептонов. Мюоны - нестабильные частицы и со временем распадаются по схеме

m ⁺ à е ⁺ + + ; m ^- à е ^- + +

Масса мюона в ~207 раз больше массы электрона. Мюоны, как и электроны, ядерно-неактивны и рождаются в результате распада нестабильных сильновзаимодействующих частиц. На ускорителях протонов пучки мюонов получаются при распаде p^- и K-мезонов на лету по схемам:

Отрицательный мюон, замедлившись в веществе, захватывается на соответствующую его массе боровскую орбиту и образует m-мезоатом. При этом он может спонтанно распасться или захватиться ядром в результате так называемого слабого взаимодействия. Поэтому время жизни отрицательного мюона существенно зависит от ядерного состава замедлителя. Положительный мюон, остановившись в веществе, эквивалентен иону водорода - вступает в аналогичные химические реакции, при захвате электрона образует атом мюоний, по химическим свойствам эквивалентный атомарному водороду. Время жизни m⁺-мезона не зависит от вещества замедлителя.

За распад элементарных частиц ответственно слабое взаимодействие. В 1957 году Ли и Янг выдвинули гипотезу, состоящую в том, что в слабых взаимодействиях не сохраняются пространственная (Р) и зарядовая (С) четности. Впоследствии это было подтверждено экспериментально. Относительно (m е)-распада несохранение Р -четности проявляется в том, что числа электронов (позитронов), испущенных по направлению спина мюона и против него, не равны между собой. Несохранение же С -четности приводит к отличию направления преимущественного испускания электронов и позитронов относительно направления спина мюона.