Введение к работе
Актуальность тены. Одиин из основных направлений развития оврененноЯ физики электрослабых вэаннодействий, как теоретической, ак и экспериментальноЯ, является поиск выхода за ранки так аэываеной Стандартной ноделн. Хотя Стандартная нодель прекрасно огласуется с эксперинентон, в ней есть ряд неприятных собенностей, иэ-эа которых ее вряд ли ножно считать огончательньи ариантон теории. Так, нассы частиц и константы вэаинодействия ернионов являются паранетрани подели и инеют совершенно ронэвольные значения, a V-A структура заряженного тока была остулирована из соображений соответствия иневшинся ксперинентальнын данным, точность которых на нонент создания еорни составляла около ЮХ. Поэтону существует надежда, что, овышая точность эксперинента, ножно обнаружить отклонения от тандартной ноделн. Наиболее популярными альтернативами' являются азличные лево-правые ноделн, которые кроне обычных калибровочных ээонов. содержат дополнительные бозоны с преимущественно правынн вяэяни. По инеющннся оценкан. отклонения от Стандартной нодели риводят к эффектам, выходящим за ранки возможностей существующих и панируемых ускорителей. При энергиях, характерных для атомных цер, эти эффекты весьма слабы, но тен не менее ядра предоставляют ээножности для проверки Стандартной нодели и поиска новой физики че ее. Прецизионные эксперименты в бета распаде поляризованного гйтрона, проведенные в последние годы, создают основу для такой иэверки на уровне 0.3. Полученное в этих экспериментах большое іа уровне 3-х ст. отклонений) расхождение между переноринровканн ссиально векторных констант слабого вэаинодействия, извлекаемых из >енени жизни нейтрона и из электрон-спиновой корреляции, не нашло жа объяснения в ранках Стандартной нодели.
Эксперименты с нейтроном позволяют тестировать Стандартную >дель только в заряженном канале. Для полного исследования руктуры ганильтониана слабого полулептонного вэаинодействия юбходины эксперименты на ядрах. Будучи хорошими "фильтрани" іантовнх чисел ядра позволяют исследовать конкретные члены в інильтоннане слабого взаимодействия. Разунеется, определенные шоды о фундаментальных свойствах слабого взаимодействия ножно іелать только в тон случае, когда структура ядра известна надежно, [нако, описание структуры ядер представляет собой трудно решаеную облену, особенно если речь идет о высокой точности. Наиболее
продвинуты, естественно, исследования в области легких ядер, простейший из которых является дейтон. Исследования дейтона получили большой инпульс в связи с использованием его как детектора нейтрино и в настоящее вреня ногут считаться в некоторой снысле эталонными. Другими хорошо иэученнынн ядранн является цепочка "Не. ЙИ, "Be, которая широко исследовалась в различных но де лях. Особенно интенсивно эти исследования, стинулируеные зксперинентани с пучкани радиоактивных ядер, проводятся в последние годы в ранках трехчастичной а+2Н нодели. Результаты этих исследований показывает, что точность описания структуры ядер А-6 достигает ЗХ, что сравнимо с точностью описания дейтона и позволяет использовать эти ядра для изучения структуры электрослабых взаимодействий: Однако, в отличие от дейтона,"Li инеет не только непрерывный спектр, но и дискретный, а в непрерывной спектре существуют как двухчастичный (a+d), так и трехчастичный (а+р+П) каналы распада. Такий образок, изучая электрослабые процессы на этих ядрах, ножно получить более богатую инфорнацию. Особенно это касается нейтрального канала, где в реакциях с нейтрино имеется возможность исследовать не только нэовекторную, но и иэоскалярну» аксиальную константу слабого вэаинлдействия, необходимость введения которой нотивируется зксперинентани ЕМС н которая отсутствует в стандартной нодели. Исследование захвата нюона их различных состояний сверхтонкой структуры нюонного атона "LI позволят получить пряную информацию об индуцированнон псевдоскаляре и реализации гипотезы FCAD в ядрах.
Цель работы. Целью диссертационной работы является :
1.Анализ экспериментальной ситуации в бета распаде нейтрона с точки зрения поиска возможных отклонений от Стандартной нодели электрослабых взаинодействий. Основное внинание уделено гипотезе правых токов, которая используется для формулировки и анализа нейтронного парадокса, возникшего при сопоставлении данных по перенорнировке аксиально- векторной константы, извлекаемой из времени жизни нейтрона и электрон-спиновой корреляции.
2. Изучение слабых взаинодействий ядер с А-6 с использованием точных волновых функций дискретного спектра и континуума, полученных в ранках трехчастичной а*2Н нодели. Анализ возможности использования "Li как детектора ннэкоэнергетических нейтрино.
Научная новизна. 6 диссертации получены следующие принципиально новые результаты .-- Показано,что аксиально-векторная константа слабого взаинодействня
перенорнируется правили токами и что ее истинная величина, вычисляемая в различных QCD ноделях, новет отличаться от величины -1.268, извлекаемой из врененн жизни нейтрона, если правые токи существуют.
-Предложено объяснение экспериментально наблюдаемого парадокса в бета распаде поляризованного нейтрона на основе гипотезы правых токов в явно симметричной лево-правой модели и оценены значения паранетров правых токов и затравочных констант слабого вэаинодействия - векторной и аксиально-векторной, требуеных для того,чтобы разрешить парадокс.
- При данных значениях паранетров правых токов дан прогноз
экспериментально наблюдаеных характеристик бета распада, таких, как
нейтрино-спиновая корреляция, поляризация лептонов в ферниевскнх и
ганов -теллеровских бета переходах ядер и др. и исследована их
чувствительность к правым токан.
Развита обобщенная лево-правая нодель электрослабого взаимодействия и проведен всесторонний анализ ситуации с правыми токани в этой нодели.
В никроскопической трехчастичной <а+2Н нодели ядер с А-6 изучен бета распад ядра "Ив и захват икона с К-орбиты атона "L1 в основное состояние "Не. Исследована чувствительность величин ft к паранетран нуклон нуклонного взаимодействия и оценена перенормировка аксиальной константы слабого взаннодействия. Рассчитаны полная скорость захвата нюона и скорости захвата их различных состояний сверхтонкой структуры нюонного атона "L1.
Построены силовые функции и сечения реакций низкоэнергетнческнх (антн)нейтрнно С ядром "L1 с учетом непрерывного спектра в нейтральном и эарявеннон канале.
Исследованы возможности использования' ядра "L1 как детектора ниэкоэнергетическнх нейтрино ( солнечных нейтрино и реакторных антинейтрино). Исследована чувствительность предполагаемого детектора к разным ноделян спектра реакторных антинейтрино и к составу топлива. Проведено сравнение с дейтонон.
Практическая значимость работы. Результаты диссертации ногут быть прнненены при планировании и обработке результатов экспериментов по врененн жизни, корреляциям и поляризации частиц в лептонних и полулептоиных процессах. Результаты ногут найти применение при создании литиевого детектора низкоэнергетических
нейтрино.
Апробация работы. Результаты диссертацш
докладывались на Ежегодной конференции Отделения общей и ядерної физики ИАЭ ин. Курчатова (1988-1992): Международном Совещании ш ядерной спектроскопии и структуре ядра (Ленинград 1989); Международной школе Low Energy Weak Interaction (Дубна 1990), Международной Синпоэиуне Weak and Electromagnetic Interaction U Kuclel (Монреаль 1989, Дубна 1992), Рабочей совещании Fragmentattor Of Light Kuclel (Брюссель 1991); на сенинарах ОИЯИ (ЛЯП), ИЯИ. ІЦ (Гренобль, Франция), UCL (Лувен-ла -Яев, Бельгия).
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы і 10 печатных работах.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, дву» глав и заключения. Объен работы: /J? страниц нашинописногс текста, /І рисунков, 2/ таблиц. Список цитируеной литературы насчитывает //Z. наименований..
