chap_12_4-6 原子核物理.pdf

§12.4 弱相互作用与弱电统一理论 从来没有发现过由弱作用形成的束缚态或共振态，因而没有系列的 能谱供研究。 弱作用的散射或反应过程截面太小。 主要只能通过衰变过程来积累弱作用的知识。 弱衰变发生的特征：（a ）有中微子出现；(b)夸克的味改变；(c)衰变 概率（宽度）比电磁或强衰变小得多，平均寿命约10-8秒量级。 弱作用对夸克和轻子都存在。我们在前面的章节中已经积累了不少 原子核和强子的弱衰变知识，因此在这一章里，我们将更多地涉及轻子 系统。 1．轻子家族 至今发现了三种带电的轻子（e、μ、τ）和它们的反粒子。电子和μ子 是最轻和次轻的带电粒子，因而在电荷守恒条件下，电子必然是稳定粒 子，而μ子衰变时必然产生电子： − − → +μ+ eν ν e μ τ轻子比μ子要重得多，而且比许多强子还重，因此可以有更多的衰变形 式： − − → +τ+ eν ν e τ − → μ+ ν+ ν μ τ − → π+ ν τ 轻子的各代却是严格区分的，这表现为三种轻子数（电轻子数，轻子数 μ τ 和 轻子数）各自守恒 。 容许 禁止 − − 0 μp νn, p μ π n, + → + + → + μ + − + e e ν, νe e ν ν , + → + + → + μ μ e μ − − − − π μ ν , π e ν, → + → + μ e − − − − μ eν ν , μ νe ν , → + + → + + e μ e μ − − − − τ π ν τ, π ν → + → + τ