Нейтроны распадаются и с излучением фотонов

Экспериментально найден новый тип разрушения нейтрона - радиационный бета-распад. Это открытие стало возможным из-за развитию детекторов частиц низкой энергии.

Жизнь большинства известных на сегодня элементарных частиц ярка И быстротечна. Родившись в реакции столкновения протонов или электронов Своместно с разнообразными собратьями, они успевают пролететь микроскопическое расстояние И тут же распадаются на другие частицы. Конечные богатства их разрушения (как говорят физики, каналы распада) имеют возможность быть самые разнообразные; главное - чтобы только не нарушились фундаментальные законы физики (законы сохранения заряда, энергии И т. Д.). У части частиц подобных каналов разрушения Известно уже более ста.

Лишь небольшое количество частиц живет достаточно долго, чтобы вступить, скажем так, в непосредственный контакт с окружающим миром. За время своей жизни они успевают пролететь существенную дистанцию: сантиметры, метры, И буквально уж в редких случаях - километры, но И они, по человеческим меркам, распадаются весьма быстро - за какие-то доли секунды.

Среди всего этого фейерверка особняком стоит нейтрон. Во-первых, Это рекордсмен-долгожитель Среди всех элементарных частиц: в свободном состоянии нейтрон проживает в среднем пятнадцать минут, что в полмиллиарда раз больше его самого близкого притеснителя! Во-вторых, он поразительно консервативен в выборе того, на что распадаться: до этого времени наблюдался Лишь один-единственный тип разрушения нейтрона на протон, электрон И антинейтрино (см. Обзорную публикацию Б. Г. Ерозолимский. Бета-распад нейтрона. УФН, 1975, Т. 116, вып. 1, с. 145-164).

И вот, после более чем полувековой истории изучения этой частицы, физики, похоже, смогли обнаружить второй тип разрушения нейтрона. В препринте российско-бельгийско-немецкой группы исследователей nucl-ex/0512001 говорится об успешном наблюдении радиационного бета-распада нейтрона, Т. Е. Его разрушения на протон, электрон, антинейтрино И фотон. Зарегистрировать такой распад получилось при помощи техники тройного совпадения: одновременного вылета электрона И фотона И измерения импульса отдачи, получаемого протоном.

Вообще говоря, для теоретиков Это открытие не является сюрпризом. Известно, что во всех типах реакций с заряженными частицами (а протон И электрон электрически заряжены) имеют возможность вылетать И фотоны, " в нагрузку " к остальным частицам. Однако наблюдение этого разрушения в случае нейтрона оказалась весьма сложной с технической точки зрения задачей. Ведь все вылетающие частицы имеют весьма некрупные энергии, И по этой причине их трудно " уловить " детекторами.

Предыдущая попытка той же самой группы в 2002 году обнаружить этот распад окончилась неудачей: точности регистрирующей аппаратуры не хватало для его обнаружения. В настоящее время же, после апгрейда детекторов И улучшения процедуры обработки данных, исследователи наконец-то нашли, что Обычно в 1-ом из трехсот случаев свободные нейтроны предпочитают распадаться с испусканием фотона.

Точность проведенного эксперимента покуда невелика, И может статься (хотя вероятность этого мала), что весь обнаруженный " сигнал " - Это Лишь результат случайного наложения фоновых процессов. Однако авторы замечают, что может быть дальнейшее усовершенствование методики, которое даст возможность достичь 10-процентной точности измерения вероятности этого разрушения .