Тау-лептон, тау-нейтрино

    -лептон был открыт в 1975 году.
-лептоны образовывались в результате реакции:

e+e- → τ+τ -

(1)

    Масса  -лептона 1777 Мэв. Время жизни 2.9 ·10-13 с
     τ и τ+- являются соответственно частицей и античастицей.
    Основные каналы распада  τ-

 τ



μ μ ντ   17.3 %
ee ντ     17.8 %
адроны > 50 %

Диаграмма распада -лептона показана ниже

    Для наблюдения реакции (1) на фоне  большого количества адронов регистрировались события
e+ или e+, т. е. e - пары, имеющие противоположные электрические заряды, из распадов.

e +e τ+τ→ eμ+eντ e+ μ νμτ,

так как нейтрино, антинейтрино непосредственно не регистрировались.
Моды распада e+ и e+  являются наиболее подходящими для наблюдения тау-лептонов,так как в этом случае не возникает адронных струй, которые трудно регистрировать и интерпретировать.
    Тау-нейтрино (ντ) было впервые зарегистрировано в 2000 г по наблюдению τ+, τ, образующихся в реакции

ντ + n → τ + p
τ + p → τ+ + n

(2)

    Нейтринный детектор DONUT (Direct Observation of the NU Tau) состоял из железных пластин между которыми располагались слои фотоэмульсии. В результате взаимодействия ντс железом образовывались τ-лептоны, которые оставляли в фотоэмульсии след ~ 1 мм. В первом эксперименте в результате анализа ~ 107 событий было надежно выявлено 4 случая реакции (2).
    Лептонные квантовые числа  τ-лептона, τ-нейтрино

Lτ и ντ) = +1
Lτ+ и τ) = -1
Lμ, τ+, ντ, τ) = 0
Le, τ+, ντ, τ) = 0

 

Детектирование тау-нейтрино
Получение пучка тау-нейтрино
Детектор DONAT
Фотографии http://www.fnal.gov/pub/inquiring/physics/neutrino/discovery/photos_graphics.html

18.01.17