§271. Мезоны и их
свойства
С. Пауэлл (1903—1969; английский физик) с сотрудниками,
подвергая на большой высоте ядерные фотоэмульсии действию космических лучей
(1947), обнаружили ядерно-активные частицы — так называемые p-мезоны (от греч. «мезос» — средний), или пионы.
В этом же году пионы были получены искусственно в лабораторных условиях
при бомбардировке мишеней из Be, С и Cu a-частицами, ускоренными в синхроциклотроне
до 300 МэВ. p-Мезоны
сильно взаимодействуют с нуклонами и атомными ядрами и, по современным
представлениям, обусловливают существование ядерных сил.
Существуют положительный (p + ), отрицательный (p-) (их заряд равен элементарному заряду е) и нейтральный (p0) мезоны.
Масса p+- и p--мезонов
одинако-
439
ва и равна 273,1me, масса p0-мезона
равна 264,1me. Все пионы нестабильны: время жизни
соответственно для заряженных и нейтрального p-мезонов
составляет 2,6•10-8 и 0,8•10-16 с.
Распад заряженных
пионов происходит в основном по
схемам
где мюоны испытывают дальнейший распад по рассмотренным
выше схемам (270.1) и (270.2). Из схем распада (271.1) и (271.2) следует, что
спины заряженных p-мезонов должны быть либо целыми (в единицах
h, либо равны нулю. Спины заряженных p-мезонов, по ряду других экспериментальных данных, оказались равными
нулю.
Нейтральный пион распадается на два g-кванта:
p0®2g
Спин p0-мезона, так же как и спин p+-мезона,
равен нулю.
Исследования в космических лучах по методу фотоэмульсий
(1949) и изучение реакций с участием частиц высоких энергий, полученных на
ускорителях, привели к открытию К-мезонов,
или каонов,— частиц с нулевым
спином и с массами, приблизительно равными 970 me. В настоящее
время известно четыре типа каонов: положительно заряженный (К+), отрицательно заряженный (К-)
и два нейтральных (К0 и К^0). Время жизни K-мезонов лежит в пределах 10-8—10-10
с в зависимости от их типа.
Существует несколько схем распада K-мезонов.
Распад заряженных K-мезонов происходит преимущественно по схемам
Распад нейтральных K-мезонов в основном происходит по
следующим схемам (в порядке убывания вероятности распада):
для короткоживущих (K0s)
