Физическая энциклопедия - нейтрино

(v), лёгкая (возможно, безмассовая) электрически нейтральная ч-ца со спином 1/2 (в ед. С›), участвующая только в слабом и гравитац. вз-ствиях. Н. принадлежит к классу лептонов, а по статистич. св-вам явл. фермионом. Известны три типа Н.: электронное (ve), мюонное (vm) и t-Н. (Vt), каждый из к-рых при вз-ствии с др. ч-цами может превращаться в соответствующий заряж.

лептон. В отрицательно заряженные лептоны превращаются лишь «левые» Н. (со спиральностью l=-1/2), в положительно заряженные только «правые» (l= +1/2). Считается, что правые Н. явл. античастицами по отношению к левым, они наз. антинейтрино (v=). Правым Н. приписывают лептонный заряд со знаком, противоположным лептонному заряду левых Н. Отличительное св-во Н., определяющее его роль в природе,огромная проникающая способность, особенно при низких энергиях. Это, с одной стороны, затрудняет детектирование Н., с другой предоставляет уникальную возможность изучения внутр.

строения и эволюции косм. объектов. С увеличением энергии Н. сечения их вз-ствия с в-вом растут, а проникающая способность уменьшается. Н., вероятно, столь же распространённые ч-цы, как и фотоны. Они испускаются при превращениях ат. ядер: b-распаде, захвате эл-нов (гл. обр. f-захвате) и мюонов, при распадах элем. ч-ц: pи К-мезонов, мюонов и до.

Процессы, приводящие к образованию Н., происходят в недрах Земли и её атмосфере, внутри Солнца и в звёздах. Предполагается, что мощные потоки Н. генерируются при гравитационном коллапсе звёзд, унося б. ч. высвобождающейся гравитац. энергии. В природе существуют Н. с энергиями (?v ) в огромном интервале: от реликтовых Н. со ср. энергией ?v=5•10-4 эВ, заполняющих (как следует из модели горячей Вселенной) всё косм.

пр-во с плотностью 100-150 пар vv=/см3 на каждый тип Н., до Н., рождаемых в соударениях косм. лучей с ядрами межзвёздной среды с ?v вплоть до 1020 эВ. В лаб. условиях интенсивными источниками Н. (точнее, антинейтрино) низких энергий явл. ядерные реакторы; потоки Н. более высоких энергий, достигающих сотен ГэВ, генерируются с помощью ускорителей заряж.

ч-ц. История открытия Представление о Н. введено в 1930 швейц. физиком В. Паули с целью объяснить непрерывный энергетич. спектр эл-нов при b-распаде: общие принципы квант. механики и закон сохранения энергии требовали, чтобы эл-ны имели определ. энергию, равную энергии, выделяемой при b-распаде. Согласно гипотезе Паули, в b-распаде вместе с эл-ном рождается новая нейтральная сильно проникающая и, следовательно, трудно обнаружимая ч-ца с массой неск.

МэВ (порог отсутствует) и содержит дополнит. фактор подавления 0,1-0,4 (ЦЕРН, Лаборатория им. Ферми, США, 1979). В рассеяние электронных Н. и антинейтрино на эл-не, напр. антинейтрино от реактора (Райнес и др., 1976), дают вклад как ЗТ, так и НТ. Взаимодействие нейтрино с нуклонами представляет собой суммарный эффект рассеяния Н.

на отд. кварках, составляющих нуклон. При низких энергиях (?vнecк. ГэВ они имеют одинаковые энергетич. зависимости, причём Взаимодействия нейтрино при высоких энергиях. Все нейтринные эксперименты, и в первую очередь эксперименты по НТ, хорошо согласуются с моделью электрослабого вз-ствия Глэшоу Вайнберга Салама (1961 1968). В соответствии с этой моделью Н.

взаимодействуете заряженными WВ± (с массой (в энергетич. ед.) mw=80 ГэВ) и нейтральным ZВ° (mz=90 ГэВ) промежуточными векторными бозонами: vmВ®m-+-W+, vmВ®vm+ZВ°, veВ®e-+W+ и т. д. Обмен заряж. и нейтр. бозонами между парами фермионов приводит к наблюдаемым процессам соотв. с ЗТ и НТ. Для ?s .