typiquement ~ keV

typiquement ~ keV

Phys. Rev. 76, 1624 - 1628 (1949)

C.A. Bertulani

conversion c

dN dt

dN dt

 

 

 

 

 

 

 

 

1

( _{K L} ...)

        

coefficient de conversion

interne

2

Émission p ou n nécessite que la masse de l’état initial soit supérieure à l’énergie de liaison d’un nucléon dans l’état final:

exemples:

    ^{ }

41 40

16 16

41 40

16 16

*

*

( )

i R N

S S n

Q M M M

M S M S M n

 

  

 

    



 ^{ } 



^{ 27560  8071  27310  7821}

M Cl  M n  M Cl  S  S           ^{ }

41 40

21 20

41 40

21 20

*

*

( )

i R N

Sc Ca p Q M M M

M Sc M Ca M p

 

  

 

    

s

niveaux rotationnels 

 

intensité dépend

Désintégrations 

 Désintégration faible

 beaucoup moins rapide qu’une désintégration par émission de p ou n

 important si le bilan d’énergie, Q, est insuffisant pour émettre un proton ou un neutron

 (énergie de séparation trop élevée)

 

 

1

1

2

:

:

A A

Z Z e

X Y

e

A A

Z Z e

X Y e

e

X Y e

Q M M n p e

X Y e

Q M M m p n e





























       

   

        

   

n p

(Très) bref historique de l’interaction faible

 Émission  détectée aux débuts de la découverte de la radioactivité

o les électrons émis ne sont pas mono-énergétiques

o Pauli (1927) postule l’existence du neutrino:

 masse ~ 0, charge = 0, spin ½ , pas d’interaction forte

 ils interagissent très faiblement avec la matière  très difficile à détecter

 masse trop faible pour être mesurée directement (limite obtenue:

m

< 2 eV ( désintégration du tritium)

 indirectement m  0 (expériences de SNO, …) n   p e

:

On observe:

(désintégration à 3 corps)

(Très) bref historique de l’interaction faible

o 1956: neutrinos détectés par Cowan et Reines

 provenant d’un réacteur (désintégrations )

 piscine d’eau avec CdCl

 recherche de la réaction suivante infructueuse:



108 109 109

| | détection des photons d'annihilation

|

détection du retardé (~5 s)

p n e

e e

n Cd Cd Cd



 

  



 

  

  

     

37 37

17 Cl / 18 Ar e

    ^

Conservation du nombre leptonique:

nombre leptonique

+1 - 1 +1 - 1

 

e ^ e ^

0 0 1 1 0

n p e



   

 











(Très) bref historique de l’interaction faible

 Théorie de Fermi (1933)

o nouvelle interaction ponctuelle

 (pas assez d’énergie pour sonder les très courtes distances)

G F

aujourd’hui:

Violation de parité par l’interaction faible

 Expérience de Mme Wu

à la suggestion de Lee & Yang

o

Co polarisé:

 spins alignés par un champ magnétique

o mesure de la distribution angulaire des électrons par rapport à la direction du spin

60

5 

Co

4  99 925 . %

60 58

5 4

Co Ni e 







  

1 1 ( )

cos a p a

W E

 



 



 





résultat: a = − 1

e

préférentiellement émis

dans la direction opposée du

spin

hélicité

hélicité: p

h p

 

  



Grâce à diverses observations (comme et corrélations dans la capture radiative d’électrons), on déduit que:

• les leptons (antileptons) interagissant par interaction faible ont une chiralité négative (positive)

  

seuls les chiralités subissent l'interaction faible seuls les chiralité

négatives positiv

s e s subissent l'interaction faibl e :

, : , e e

h v c h v c









  

   pour une masse nulle (neutrino): h   1

( Interaction V-A)

Aujourd’hui:

Modèle Standard (Glashow-Weinberg-Salam) unifie l’interaction faible et l’électromagnétisme en une seule théorie

(chiralité = hélicité pour une particule de masse nulle)