§8.5 Нейтрондар және антинейтрондар
Атом ядросындағы екінші негізгі нуклон болып саналатын қарапайым бөлшек - нейтрон (n). Нейтронның электр заряды жоқ, массасы протон массасына шамалас.
Нейтронның зат ішінде өту қабілеті өте жоғары, сондықтан да ол ортада қозғалғанда иондауға, ешқандай энергия шығыны болмайды. Нейтронда электр заряды жоқ болғандықтан, оған кулондық тебу күші әсер етпейді, сондықтан да атом ядросына өте оңай енеді. Нейтрон атом ядросын оңай қоздыратын болғандықтан, ядролық реакция алуға өте ыңғайлы.
Нейтронның
массасы электронның массасынан
1838,63
есе артық, ал спині
,
магниттік моменті
.
Нейтрон орнықсыз қарапайым бөлшек, ол атом ядросынан бөлінгеннен кейін 1000 секундтан соң, бета бөлшегіне ыдырайды. Нейтронның жартылай ыдырау периоды 1013 сек. Нейтронның ыдырау сұлбасы:
(8.5.1)
мұндағы
-
электронды антинейтрин.
Нейтронның
антибөлшегі - антинейтрон, оның да
заряды нөлге тең, массасы нейтрон
массасына, спині
,
ал магниттік моменті, нейтронның
магниттік моментінің абсолют мәніне
тең, бірақ таңбасы қарама - қарсы.
Символдық белгісі -
.
Антинейтронның ашылуы антипротонның бар екендігін көрсетті, оны қарапайым бөлшектердің қазіргі теориясы құптады, оның негізінде П. Дирактың электрондық теориясын алуға болады.
Антипротонды алғаш рет 1956 жылы американдық физиктер Б. Корком, Г. Ламбертсон, О. Пиччион, В. Вензел т. б. ашты. Олардың бақылауы нәтижесінде антипротондар зат ішінде қозғалғанда қайта зарядталу кездесетіндігін байқады. Антипротондардың қайта зарядталу реакциясы, нуклондар мен антинуклондардың бір-бірімен заряд алмасатындығынан екендігін келесі сұлбада көрсетілген:
(8.5.2)
§8.6 Нейтрино және антинейтрино
Алғашқы
тақырыптарда зарядталған тыныштық
массасы бар және бейтарап қарапайым
бөлшектер мен антибөлшектерді
қарастырған едік. Енді тыныштық
массасы жоқ, бейтарап қарапайым
бөлшектерді қарастырайық. Мұндай
бөлшектерге нейтрино
және антинейтрино
жатады. Бұл бөлшектер атом ядросының
радиоактивті ыдырауы барысында
орнықсыз қарапайым бөлшектер - мезондар
т. б. бөлшектер
пайда
болады. Нейтриноның
тыныштық массасы
,
электр заряды
,
спині
,
магниттік моменті
болады. Нейтриноның
символдық белгісі -
.
Нейтриноның
тыныштық массасы және магниттік
моменті өте аз нөлге жуық шама,
сондықтан да оларды нөлге тең деп
қарастырамыз.
Нейтриноның тыныштық массасы, электр заряды, магниттік моменті жоқ болғанымен, өту қабілеті өте үлкен мәнге ие болады.
Нейтриноның энергиясы бірнеше Мэв болса, онда оның еркін жол ұзындығының реттілік шамасы, әлемнің көрінетін бөлігінің өлшеміндей болады.
Нейтрино бөлініп шығатын кейбір реакциялар:
(8.6.1)
мұндағы,
электронды
нейтрино;
мюонды
нейтрино.
Нейтриноның
антибөлшегі антинейтрино
,
антинейтрино
дәл нейтрино
сияқты бөлшек, тек оның спині нейтрино
спиніне қарама-қарсы бағытталады, ал
қозғалыс бағыты параллель.
Антинейтрино табиғи радиоактивті заттан бета ыдырау кезінде пайда болады, сонымен бірге мезондардың ыдырау реакциясы барысында да пайда болады:
(8.6.2)
1963 жылы А. А. Соколовтың нейтрино жөніндегі теориялық еңбегі жарық көрді, одан әрі нейтриноның төрт компоненті теориясы дамыды. Осы жұмыстан байырғы нейтрино, енді электронды нейтрино (және антинейтрино) деп, одан да басқа нейтринолар бар екендігі айтылады.
Ядродан
бета бөлшектері,
мезондар,
К-мезондар
және жұпталған нейтрондар мен
позитрондар
,
электронды антинейтрино
(
),
т. б. ыдырау кезінде электронды
нейтрино
пайда болады. Шын мәнінде осындай
ыдыраулар болатынын А. А. Соколов
тәжірибе жүзінде де дәлелдеді. Нейтрино
мен антинейтриноның
ашылуы, қарапайым бөлшектерді зерттеу
үшін ашылған өте үлкен жаңалық болып
табылады.