Главная > Физика > Лептоны и кварки
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

16. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРИНО С ЭЛЕКТРОНОМ

В этой и следующей главах мы рассмотрим нейтринные реакции. Эти реакции сыграли важную роль как в выяснении свойств слабого взаимодействия, так и в установлении партонной структуры нуклона.

В данной главе мы рассмотрим реакции, идущие при столкновении нейтрино с электроном. С этих процессов удобно начинать рассмотрение нейтринных реакций, поскольку с теоретической точки зрения они существенно проще, чем взаимодействия нейтрино с нуклонами. К сожалению, в силу своеобразного принципа дополнительности экспериментально они изучены гораздо хуже.

Кинематика реакций

Прежде чем приступить к расчету сечений, обсудим кинематику. Рассмотрим реакцию

где обозначает электронное или мюонное нейтрино или антинейтрино, а или . В скобках указаны 4-импульсы частиц: , где — масса электрона, а — масса конечного лептона. В лабораторной системе

Рис. 16.1

В системе центра масс

(рис. 16.1). Введем стандартные инварианты и . Как обычно, -квадрат полной энергии в системе центра масс:

Для реакции порог равен

В случае упругого рассеяния

Квадрат переданного 4-импульса определен обычным образом:

где - кинетическая энергия лептона отдачи в лабораторной системе,

В случае упругого рассеяния

Определим пределы изменения Т. Минимальное значение Т отвечает , следовательно, . Отсюда получаем

Для упругого рассеяния Максимальное значение Г отвечает

Для упругого рассеяния

Для реакции -пренебрегая отношением имеем

Наряду с соотношениями

полезны также соотношения

Экспериментальное наблюдение обсуждаемых, процессов и выделение их на фоне других процессов очень затруднено тем, что сечения малы, а регистрируется лишь одна частица — лептон отдачи. Измеряя энергию лептона отдачи и его угол по отношению к пучку нейтрино а, можно найти энергию налетавшего нейтрино

Здесь лептона отдачи. Для упругого уе-рассеяния при высоких энергиях

(Заметим, что при высоких энергиях кинематически разрешенные углы малы: Нахождение по приведенной формуле облегчает отождествление события как -рассеяния, если заранее известны (хотя бы грубо) характерные энергии нейтрино в пучке.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление