Note sur la masse du neutrino

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Note sur la masse du neutrino

Jacques Solomon

To cite this version:

NOTE SUR LA MASSE DU NEUTRINO

Par JAQUES SOLOMON.

Sommaire. 2014 On étudie les lois de transformation du neutron en _{proton quand} on _assigne une masse

finie au neutrino.

1. - Les recherches récentes

sur la forme du

spectre

des éléments

_{radioactifs 5}

ont _{montré que} les théories de Fermi ou de

_{Konopinski-Uhlenbeck}

ren-contrent certaines difficultés pour rendre

compte

de

façon

précise

de l’extréniité

_supérieure

de ce

_spectre

(vers les

grandes

énergies électroniques).

On a cherché

à obvier à cette difficulté en utilisant une combinaison linéaire d’interactions de Fermi et de

Konopinski-rhienbeck. Mais d’autres auteurs ont cherché à voir dans ces difficultés le

_signe

de l’existence d’une masse

non nulle _pour le neutrino et ont même cherché à

déduire des courbes

_{expérimentales}

une évaluation de la masse du neutrino

_(1).

Soit s

l’énergie

des électrons

émis,

évaluée en unités

III

_C2@

_eo

l’énergie

totale de

désintégration

_(différence

d’énergie

entre le _noyau central et _{le noyau}

_final)

mesurée

_également

en unités m c2.

_{Si y}

est la masse

du neutrino,

_l’énergie

maxima des électrons émis

_(fin

du

_spectre)

est évidemment Eo

---- ’ .

Posons enfin

. fîi

Hoyle

(2)

a montré

_qu’une

l’orme très

_générale

de loi de

_répartition

des

_{énergies électroniques,}

_pour une

masse

_quelconque

du

neutrino, peut

s’écrire

où ,%> dus est la

_probabilité

d’émission d’électrons

ayant

une

énergie

_comprise

entre s et s ₊ d s, y est

une constante inférieure en valeur absolue à

1,

et

où K enfin est une constante

_dépendant

de

l’impor-tance de l’interaction entre

_particules

lourdes

(pro-tons,

neutrons)

et

_{particules légères}

_(électrons,

neu-trinos).

La vie moyenne T est donnée dans ces

condi-tions _{par :} ô

Dans ce

_qui

suit on se bornera à la loi,

que nous avions

_appliqué

au cas dp la

_{désintégration}

du neutron.

On sait, en effet, que le neutron

a une masse

_plus

_{élevée que} celle du

_proton.

On

_peut

admettre, actuel-lement, _{que lors de la}

transfor-~i, i E. H 0 ’1. L E. Camb. Phi!. 50:: -. lq3,-. 33. ?;; ¡ 2 1 F 1937. 33.

mation du neutron en

_proton,

une

_énergie

de 350 000 eV est

_dégagée,

en

dehors

de

_l’énergie

_propre de l’électron libéré. soit

_{~ 1, 7.}

La

_figure

1 donne i> en fonction de s pour trois valeurs de la masse du

neutrino, ,.£

=

o, ~c - ~ 0.3

_ni

et y = 0 ~J _ni. On voit que dans le

premier cas

le

spectre

est

_plus

étalé, il y a

_{beaucoup plus}

d’électrons

rapides. -X

mesure _{que la} masse du neutrino

_augmente,

le

_spectrP

est

_plus

ramassé. D’autre

_part,

si l’on admet que h reste le

_même,

on tire de la

_figure

1,

pour les vies moyennes du neutron

correspondant

aux trois valeurs considérées de la masse du neutrino

’°II =

1,35

Tin

== 3,44

ri.

La vie _moyenne

_augmente

donc avec la masse du neutrino.

Si l’on admet la valeur de K déduite des

_spectres

des

_{corps !,3}

radioactifs observés

_jusqu’ici,

on obtient

ri =

2,5. 101 sec.,

Tu =

3,~. I08

_sec., zzn - 8.6. t n6

sec.

( )n remarquera que si

u >

0,7

m,

la

_{radioactivité ~}

du neutron est

_impossible,

le

neu-tron

_{quoique plus}

_{lourd que} le

_proton,

est

_stable,

tout au moins à l’état libre.

2. -

Hoyle

(1)

a montré

_qu’on

_peut

_intarpréter

le

_spectre

observé de 32P avec la théorie actuelle avec

~==0,4~.

D’autre

part,

Alichanow et ses

collabo-rateurs

_{2 ,}

étudiant les

_spectres

des éléments radio-actifs naturels trouvent un bon accord avec la théorie

pour V. = 0,8 m dans le _cas du thorium

C,

pour ~ = 0,3 m dans le _cas du radium E. Ceci _montre,

comme le

_remarquent

ces auteurs

_eux-mêmes,

_qu’on

ne saurait attribuer de

_{signification}

_simple

au

para-mètre p.

envisagé

comme masse du neutrino.

On

_peut,

à ce

point

de _vue, faire l’observation sui-vante. Nous avons montré

(3)

_que l’utilisation du neutrino dans la théorie des

_spectres

_n’implique

nullement _que ce neutrino est une

_particule

comme

l’électron ou le

_proton,

mais

_{qu’il s’agit}

là du

_système

nécessaire pour rendre le

_système

total conservatif. Dans ces

_conditions,

les coordonnées définissant la

position

du

neutrino

sont les coordonnées du centre

de

_gravité

du

_système

auxiliaire. La «

_quantité

de

mouvement du neutrino » résulte d’une certaine

opé-ration _{de moyenne} sur les

quantités

de mouvement caractérisant le

_système

auxiliaire. Il s’ensuit de tout

cela _que la relation entre

_énergie

et

_quantité

de

mou-vement du neutrino n’a pas nécessairement la même forme que la relation entre ces deux

_grandeurs

_pour un électron ou un

_proton.

Ce n’est sans doute _{que pour} des formes

_simples

de l’interaction entre

_particules

lourdes et

_{particules légères}

_{que la notion de} masse

est

_applicable

au neutrino

Manuscrit _reçu le 29 novembre 1938

~i1 Pour la bibliographie, cf. J Protons. neutrons

neutrinos. Paris. 19:39. p. 64

(2) A. I. A. I. ALICHA- et B S DZELEPOW. Phys R°’.. 1938. 53, 776: A 1 J NiKiTiB.

Phys

1938. 53, 767

.s,.LSLOo.C’jR-.1938.205. 526.