Читать онлайн «12 шагов нейтринной физики»

П-'ПИСНАЯ НАУЧНО-ПОПУЛЯ! . НАЛ СЕРИЯ -^Шь 1985/7 А. А. Боровой 12 ШАГОВ НЕЙТРИННОЙ ФИЗИКИ зИа'ППе НОВОЕ В ЖИЗНИ, НАУКЕ, ТЕХНИКЕ НОВОЕ В ЖИЗНИ, НАУКЕ, ТЕХНИКЕ ПОДПИСНАЯ НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ СЕРИЯ ФИЗИКА 7/1985 Издается ежемесячно с 1967 г, А. А. Боровой 12 ШАГОВ НЕЙТРИННОЙ ФИЗИКИ \ Издательство «Знание» Москва 1985 ББК22. 3 Б 82 БОРОВОЙ Александр Александрович — доктор фнзико-мате« матическнх наук, старший научный сотрудник Института атомной энергии им. И. В. Курчатова, Рецензент: Домогацкий Г, В. — доктор физикс-матема* тнческнх наук. СОДЕРЖАНИЕ Предисловие . ... ... . 1. Рождение нейтрино . . . • < 2. Теория Ферми • 3. Нейтрино зарегистрировано! . . • 4. Небольшое отступление. Фои в нейтринном рименте • • . • 5. Нейтрино и антинейтрино . ■ < . 6. Двухкомпонентная теория ... . 7. Закон сохранения лептонного заряда . 8. Электрослабое взаимодействие . , . 9. Земные и космические нейтрино . , 10. Солнечные нейтрино 11. Поиски массы , . • « . • • 12. Двойной р-распад . . . . . . 13. Нейтринные осцилляции , . ■ • 14. Реактор в «нейтринном свете» , , , Заключение . , Литература . • экспе 3 5 8 10 14 16 18 23 28 32 39 42 46 51 Б7 63 64 Боровой А. А. Б 82 12 шагов нейтринной физики. — М. : Знание, N 1985. — 64 с. — (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Физика»; № 7). 11 к. Брошюра посвящена важнейшим этапам развития физики нейтрино от момента открытия вплоть до исследований самых последних дней. Брошюра рассчитана на научных работников, преподавателей вузов н техникумов, а также на тех читателей, которые интересуются успехами современной физики. 1704010000 ББК22. 3 53 © Издательство «Знание», 1985 г, ПРЕДИСЛОВИЕ Существование нейтрино было предсказано немногим более 50 лет назад. К этому моменту семейство элементарных частиц насчитывало всего трн члена: электрон, протон и фотон. В отличие от них, а также от частиц, открытых вслед за нейтрино, а ими были нейтрон и позитрон, самого нейтрино никто не наблюдал ни с помощью счетчиков Гейгера, ни в камере Вильсона. Его открытие — один из ярких примеров «открытий на кончике пера». Изучая р-распад, физики выяснили, что при этом . процессе бесследно исчезает часть энергии. Было высказано (и обосновано) предположение, что эту энер-' гию уносит некая гипотетическая частица, нейтрино, которая вылетает при распаде. Основным свойством ее должна была быть ничтожно малая вероятность взаимодействия с веществом — огромная проникающая способность. Это свойство и мешало обнаружить новую частицу. Однако нужно было убедиться, что гипотеза о нейтрино не является попыткой прикрыть новым термином нарушение закона сохранения энергии в микромире. Частицу надо было обязательно зарегистрировать, найти потерянную энергию. Попытки сделать это оказывались безрезультатными до тех пор, пока исследователи не получили в свои руки мощные источники нейтрино — ядерные реакторы — и не создали чувствительные и огромные, по прежним меркам, детекторы. Через четверть века после своего рождения нейтрино было зарегистрировано в опытах Ф.