Лептоны космического излучения. Практикум по физике космических лучей. Ильина Н.П - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

ионизационные потери электрона на одной
радиационной длине не станут равными энергии Е
кр
самой частицы. В воздухе значение критической
энергии равно 81 МэВ.
Выше уже упоминалось, что в результате распада
заряженных пионов в атмосфере появляются мюоны.
Мюон – частица нестабильная: его время жизни
τ ~ 2⋅10
-6
с. µ
–
и
µ
+
– это частица и античастица.
Схемы их распадов зарядово-сопряженные. µ
-
распадается на электрон e
–
, мюонное нейтрино ν
µ
и
электронное антинейтрино⎯ν
e
.
µ
+
распадается на
позитрон e
+
, мюонное антинейтрино ⎯ν
µ
и
электронное нейтрино ν
e
.
µ
+
→ e
+
+ ⎯ν
µ
+ ν
e
;
µ
–
→ e
-
+ ν
µ
+⎯ ν
е
Масса и энергия покоя мюона соответственно
равны m
µ
= 210m
e
= 105 МэВ.
Максимальная генерация мюонов приходится на
высоту ~10-20 км. Основными процессами, за счет
которых мюоны поглощаются в атмосфере, являются
распад и ионизационные потери. Посмотрим, какое
расстояние сможет пролететь, не распавшись,
мюон, имеющий, например, энергию Е ~ 2⋅10
9
эВ или
скорость βс (β~1), т.е. найдем его распадный пробег.
Время жизни такого мюона равно:
τ = τ
0
/ √1-β
2
= τ
0
Е / m
µ
с
2
. (8)
Тогда
L
расп
= τβc = τ
0
βcE / m
µ
c
2
= 13 км. (8a)
20
ионизационные     потери    электрона  на    одной
радиационной длине не станут равными энергии Екр
самой частицы. В воздухе значение критической
энергии равно 81 МэВ.
    Выше уже упоминалось, что в результате распада
заряженных пионов в атмосфере появляются мюоны.
    Мюон – частица нестабильная: его время жизни
τ ~ 2⋅10-6 с. µ– и µ+ – это частица и античастица.
Схемы их распадов зарядово-сопряженные. µ-
распадается на электрон e–, мюонное нейтрино νµ и
электронное антинейтрино⎯νe. µ + распадается на
позитрон     e+, мюонное антинейтрино     ⎯νµ    и
электронное нейтрино νe.
                   µ + → e + + ⎯νµ + νe;

                   µ– → e - + νµ +⎯ νе
    Масса и энергия покоя мюона соответственно
равны mµ = 210me = 105 МэВ.
    Максимальная генерация мюонов приходится на
высоту ~10-20 км. Основными процессами, за счет
которых мюоны поглощаются в атмосфере, являются
распад и ионизационные потери. Посмотрим, какое
расстояние сможет пролететь, не распавшись,
мюон, имеющий, например, энергию Е ~ 2⋅109эВ или
скорость βс (β~1), т.е. найдем его распадный пробег.
Время жизни такого мюона равно:

        τ = τ0 / √1-β2 = τ0 Е / mµс2 .        (8)
Тогда
        L расп= τβc = τ0βcE / mµc2 = 13 км.   (8a)


                             20

Страницы