情况违背了与原子核处于分离的量子状态的事实,也就是我们之后所知道的β衰变之迷。有两种可以选择的实验事实与理论可以用来解释β衰变之谜:一种选择是认可β衰变是二体衰变,并且假设β衰变过程打乱了动量和能量的守恒定律,即不承认在衰变过程中的能量和动量的守恒定律;另一种选择是假设β衰变并不是二体衰变,承认能量和动量守恒定律是正确的,并且在β衰变的末态中还出现了一种我们无法在实验中检测到的第三个粒子。当年,玻尔对第一种观点深信不疑,提出了一种可以解释β衰变的理论,但是由于它与自然界最普遍的客观事物的规律即所谓的能量转化和守恒定律相违背,所以在当时人们对他的观点难以认同。然而,在泡利坚持不懈的刻苦研究下,一个全新的理论诞生:β衰变并不是所谓的二体衰变,而是三体衰变,并且在一次衰变中动量和能量都将遵循守恒定律,在衰变过程中除了放出电子外, 还放出一种不带电、质量基本为零的粒子。[1] 这种电中性的粒子不同于光子,它在被放射出去的时候会带走部分能量从而导致能量出现亏损,这种新粒子也就是中微子。第二年泡利又做出深入地论证指出,中微子产生于衰变过程。1934 年费米创建的β衰变理论指出:在β衰变过程中,通过粒子间的弱相互作用,中子转化为一个质子、一个电子和一个电子反中微子。在原子核内β粒子和中微子不单独存在,而是由核子通过作用在各能级态发生跃迁时产生,这就是所谓的中微子思想。其反应方程为: (1.1 ) β衰变理论确立了中微子存在的理论基础,从此中微子的大门向世界敞开,科学家们由此着手大量实验研究,目的是为了验证中微子存在的假说,令人欣慰的是,探测实验结果表明中微子的存在假说是正确的。尽管如此,β衰变过程中衰变末态的有3种不同的粒子产生,所以实际得到的原子核的反冲能量相比单值更为复杂,因此在实际的操作研究中科学家发现会比较难以操作。 20 世纪 40 年代初, 我国的著名物理学家王淦昌先生提出了
全文预览
