Электронное антинейтрино обнаружено Гипотеза нейтрино была выдвинута
В. Паули в 1931 г.,
чтобы спасти законы сохранения энергии, импульса
и момента количества движения в бета-распаде.
Проблема заключалась в том, что, несмотря на
вполне определенные энергии начального и
конечного состояний ядер, электроны бета-распада
имели непрерывный спектр. Для объяснения этого
Паули предположил, что наряду с электроном
образуется еще одна частица - нейтрино, которая
уносит часть энергии бета-распада. Паули
предсказал свойства нейтрино. Нейтрино является
электрически нейтральной частицей со спином s = 1/2, с очень маленькой массой и большой
проникающей способностью, т.е. малой величиной
сечения взаимодействия с веществом.
В качестве
источника антинейтрино был использован атомный
реактор. Образующиеся в реакторе продукты
(осколки) деления как правило β--активны.
235U + n → 236U → 95Sr + 139Xe + 2n 95Sr и 139Xe служат источниками серии бета-распадов 38Sr → 39Y → 40Zr → 41Nb →
42Mo В данном примере, одно деление сопровождается семью бета-распадами и образованием семи антинейтрино. Таким образом атомный реактор является источником высокоинтенсивного потока антинейтрино, которые в эксперименте Райнеса и Коуэна регистрировались с помощью реакции (1). Протонная мишень представляла из себя два бака по 200 л каждый, заполненные раствором хлористого кадмия в воде (CdCl2+H2O). Возникающие в результате реакции (1) позитроны регистрировались по аннигиляционным γ-квантам, образующимся при взаимодействии позитронов с электронами вещества мишени. e+ + e− → 2γ Образующиеся в результате
аннигиляции γ-кванты вызывали световые вспышки в
жидких сцинтилляторах (3 емкости по 1200 л
каждая), расположенных по обе стороны от
протонных мишеней, которые регистрировали 100 фотоумножителей. Образующиеся в реакции (1)
нейтроны замедлялись в мишени до тепловых
энергий и поглощались кадмием, который имеет
большое сечение захвата тепловых нейтронов
(реакция 108Cd(n,γ)109Cd). Среднее время замедления
нейтронов в водородосодержащей среде
~10 мкс. Таким образом для идентификации
антинейтрино регистрировались аннигиляционные γ-кванты и
образующиеся приблизительно через 10 мкс γ-кванты из
реакции радиационного захвата на ядрах кадмия. σ(, p) = 10-43 см2, что находилось в хорошем согласии с предварительными теоретическими оценками. 15.11.13 |