Позитрон теория образования

Атомная теория не оставляет места для возможности отдельного существования позитронов следовательно, образование позитрона должно всегда сопровождаться образованием электрона. Действительное получение пар может иметь место даже вне атомного ядра. Электроны с большой энергией способны, повидимому, при прохождении через материю давать пары позитрон— электрон. В связи с этим интересен тот факт, что -излучение из радона, радио-тория и активного осадка тория сопровождается эмиссией позитронов. Быстрые электроны, испускаемые радиоактивным ядром, очевидно, способны образовывать пары, причем поглощается часть их энергии. Неизвестно, однако, образуются ли пары внутри радиоактивного ядра или в интенсивном поле, непосредственно окружающем его. [c.19]

Теория образования пар встречает затруднение в факте, более подробно рассматриваемом ниже, а именно при столкновении а-частиц с некоторыми элементами, например с бором, азотом и магнием, наблюдается образование позитронов без сопутствующих им электронов (Кюри и Жолио,- 1934 г.). Первая стадия процесса состоит в слиянии двух ядер и расщеплении получающегося комплекса. Поведение магния, например, может быть представлено так [c.19]

Искусственные изотопы, получаемые в лабораторных условиях, но не обнаруживаемые в природе (или встречающиеся крайне редко), могут также излучать положительные электроны (заряд 1-Ь, масса 0), нейтроны, альфа-, бета- и гамма-частицы. Выброс ядром нейтрона в рамках нащей теории совершенно понятен. Образование положительных электронов, называемых позитронами, можно представить себе в результате следующей реакции [c.79]

Позитроны. Позитронный (или р+) распад связан с превращением протона в нейтрон и сопровождается уменьшением 2 на единицу. Этот тип распада встречается у ядер, обладающих избытком протонов по сравнению со стабильным изобаром (т. е, ядро лежит на правом склоне долины стабильности ). Процесс р -распада был обнаружен спустя несколько лет носле того, как существование позитрона было постулировано Дираком из чисто теоретических соображений. Исследуя свойства предложенного им релятивистского волнового уравнения для электрона, Дирак установил, что уравнение имеет решения, соответствующие существованию электрона в положительных и отрицательных энергетических состояниях, причем абсолютное значение энергии всегда больше тс (пг — масса электрона). Для объяснения физического смысла отрицательных, не наблюдающихся на опыте, уровней энергии Дирак предположил, что обычно все отрицательные уровни заполнены. В таком случае переход электрона с отрицательного уровня на положительный (связанный с увеличением его энергии на величину, превышающую 2тс ) должен обнаружиться не только по появлению обычного электрона, но и по одновременному появлению дырки в бесконечном море электронов с отрицательной энергией. Такая дырка должна обладать свойствами положительно заряженной частицы, а в остальном не должна отличаться от обычного электрона. Вслед за обнаружением позитрона — сначала в космических лучах, а затем при процессах р+-распада — вскоре последовало открытие процессов образования пар позитрон — электрон и их аннигиляции. Все эти опытные данные можно рассматривать как экспериментальное подтверждение теории Дирака. [c.57]

Сравнительно недавно существование нейтрино было подтверждено прямыми опытами, при которых наблюдалось их поглощение протонами с образованием нейтронов и позитронов. Это пример так называемого обратного р-процесса, который происходит с исключительно малой вероятностью и поэтому чрезвычайно труден для наблюдения. Путем исследования обратных процессов определенно установлено, что нейтрино, испускаемые при р -распаде, не идентичны тем, которые возникают при р"-распаде последние называются антинейтрино. Неидентичность нейтрино и антинейтрино следует также из современных теорий р-распада, учитывающих несохранение четности при слабых взаимодействиях. Однако в основном (кроме реакций захвата) свойства нейтрино и антинейтрино неразличимы, и в дальнейшем будем использовать термин нейтрино в обоих случаях. [c.61]

Теория образования позитрона. Опыты с целью определения максимальной энергии позитронов и пар позитроИ — электрон, получаемых действием у-лучей из тория С", дают некоторое подтверждение тому, что образование пар при абсорбции фотона у-луча материей подчиняется математической теории Дирака. [c.18]

Больщинство из перечисленных фундаментальных частиц можно описать либо как частицы, образующие вещество, либо как частицы,, образующие антивещество. Существование зтих двух видов материи, было предсказано на основании релятивистской квантовой механики английским физиком-теоретиком П. А. М. Дираком (род. в 1902 г.),, который первым развил теорию квантовой механики, совместимую с теорией относительности. Его предсказания полностью подтвердились экспериментальными данными. Каждой электрически заряженной частице соответствует античастица, идентичная по одним свойствам и противоположная по другим массы и спины у таких частиц одинаковы,, а электрические заряды противоположны. Так, электрон, являющийся, составной частью обычного вещества, и позитрон, представляющий собой антиэлектрон, имеют противоположные электрические заряды —е-и +е соответственно, их массы одинаковы каждая из этих частиц имеет спин, представленный спиновым квантовым числом V2, что допускает Два способа ориентации частицы в магнитном поле. Некоторые нейтральные частицы имеют античастицы, другие же тождественны своим античастицам. Всякий раз при столкновении частицы с соответствующей античастицей происходит их аннигиляция. Массы таких частиц полностью превращаются в световые волны высокой энергии или в некоторых случаях в более легкие частицы, движущиеся с огромными скоростями. Уравнение Эйнщтейна Е=тс позволяет рассчитать количество-энергии, высвобождающейся при аннигиляции частицы и ее античастицы, этот процесс сопровождается образованием лучистой энергии. Нейтральные частицы, тождественные своим античастицам, распадаются очень быстро. [c.585]

В своей первоначальной теории Дирак рассматривал отрицательные решения релятивистского уравнения одной частицы как решения, соответствующие отрицательной энергии. Физическая интерпретация таких состояний наталкивается на непреодолимые трудности. Частица с отрицательной энергией должна иметь отрицательную массу ее ускорение должно быть направлено против силы. Состояния с отрицательной энергией сколь угодно большой величины проявились бы в возможности неограниченного выделения частицей энергии при переходе во все более низкие состояния. Чтобы обойти эти трудности, Дирак в 1930 г. выдвинул предполол ение, что пустое пространство — вакуум — представляет собой пространство, в котором все состояния отрицательной энергии (их бесконечно много) заполнены электронами, а состояния с положительной энергией свободны. В каждой точке такого пустого пространства имеется бесконечно много электронов отрицательной энергии, которые образуют своеобразный фон , от которого следует проводить отсчеты всех физических величин. Отклонение числа электронов от нормального— фонового — числа проявляется в наличии частиц с электрическим зарядом, создающим электрическое поле, и массой, создающей гравитационное поле. Если имеется один электрон с положительной энергией, то он не может перейти в состояния отрицательной энергии, так как они все заняты (см. в 72 принцип Паули). Если одно из состояний в фоне свободно — дырка в фоне , то этому состоянию должна соответствовать частица с положительной массой и положительным зарядом. Такие частицы в 1930 г. не были известны, поэтому Дирак пытался отолсдествить дырочные состояния с протоками. В 1932 г. были открыты позитроны — частицы с массой электрона и положительным зарядом. Открытие позитронов значительно повысило интерес к теории дырок , развитой Дираком. Многие свойства позитронов хорошо описывались теорией дырок . Было установлено, что позитрон возникает всегда в паре с электроном. При этом поглощается энергия, превышающая 2тс2, Теория дырок легко объясняет это явление. Для образования позитрона надо перевести электрон из состояния отрица- [c.304]

Рассмотрим сначала дохимический периодэволюции материи. Современная астрофизика еще не дает достаточно полного освещения процессов конденсации материи в направлении образования частиц с большей массой покоя. Из теории Дирака вытекает возможность образования пар электрон- -позитрон е и е+) за счет фотонов достаточно большой энергии [c.263]

Теор тическое объяснение зависимости скорости аннигиляции от поверхностного натяжения дает пузырьковая модель . Согласно этой модели, вокруг атома позитрония образуется малый пузырек вследствие отталкивательного взаимодействия межд у атомом позитрония, образованным в жидкости, и молекулами среды. Силы поверхностного натяжения, с другой стороны, стремятся уменьшить площадь поверхности пузырька, и, следовательно, его радиус зависит от равновесия противоположно направленных сил. При количественном рассмотрении модели пузырек рассматривают как сферически симметричную потенциальную стенку, внутри которой свободно движется атом позитрония. Поведение пузырька можно описать методами квантовой механики, используя экспериментально измеренные данные по времени жизни и угловому распределению [269]. [c.166]

На примере образования комплекса с переносом заряда пиридин — иод эти предположения были доказаны позднее экспериментально. Было показано, что скорость реакции позитрония с иодом, связанным с пиридином в относительно прочный комплекс, составляет лишь половину величиш>1, ожидаемой на основании теории диффузионноконтролируемых реакций с учетом изменения коэффициентов диффузии вследствие образования комплекса. [c.169]

В paviKax квантовомеханического принципа соответствия каждому радиационному переходу может быть сопоставлено излучение некоторого классического осциллятора. Так как частица обладает продольным импульсом, то мы будем иметь дело с движущимся одномерным или двумерным атомом , на спектр излучения которого существенное влияние оказывает эффект Доплера [34. С позиций классической теории на возможность образования у-излучения каналированными электронами и позитронами и на важную роль эффекта Доплера в этом процессе указал также Кумахов [7]. Отметим, однако, что идея возникновения рентгеновского и у-излучения [c.29]

Известно, что частицы космических лучей, проходя через ма теряю, образуют в ней так называемые ливни, имеющие па фо тографиях вид нескольких треков, выходящих из одной точки. Для объяснения ливней Гейзенберг [1] предложил привлечь теорию р-распада Ферми [2]. Наличие в ней новой универсальной постоянной g позволяет построить определенную комбинаци1б размерности длины. Тогда, если длина дебройлевской волны налетающей частицы будет порядка этой длины, вероятность однО временно образования нескольких р-частиц окажется того же порядка, что и вероятность образования одной частицы, т. е эффекты высших приближений теории возмущений станут сравнимы с эффектом первого приближения. Паули, однако, показал, что теория Ферми принципиально непригодна для построения высших приближений. Одновременно Хейтлеру и Баба [3] удалось устранить основную трудность объяснения ливней с пО мощью пар электрон — позитрон, исходя из так называемой ла-виппой теории. В то время как вероятность возникновения нескольких пар одновременно пропорциональна соответствующей степени постоянной тонкой структуры, наблюдения совсем не показывают такого показательного спадания числа ливней с воЗ растанием числа входящих в них частиц. Согласно лавинной теории, одна возникающая пара образует другую, другая — третью и т. д. При этом вероятность возникновения любого количества частиц пропорциональна всегда одной и той же степе ли постоянной тонкой структуры. [c.141]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология