七、参考解答:
根据题意,Be核和K层电子的动量都为零,在第一个反应中,若用pLi*表示激发态锂核
7?7Li?的动量,
?pη表示中微子η的动量,则由动量守恒定律有
pLi??p??0 (1)
7即激发态锂核的动量与中微子的动量大小相等,方向相反.在第二个反应中,若用pLi表示反冲锂核Li的动量,
p?表示光子的动量,则由动量守恒定律有
由(1)、(2)式得
p??pLi?pγ (2)
LipLi???pγ?p??
(3)
当锂核的反冲动量pLi最大时,其反冲能量也最大. 由(3)式可知,当中微子的动量与γ光子的动量同方向时,锂核的反冲动量最大.注意到γ光子的动量 有
pγ?h? (4) ch? c(5)
pLi?pη?由于锂核的反冲能量比锂核的静能小得多,锂核的动能与其动量的关系不必用相对论关系表示,这时有 由(5)、(6)式得
pηc?2mLic2ER?h? 代入有关数据得
pη?0.38MeV / c
用Eη表示中微子的能量,根据相对论有
根据能量守恒定律有 由(9)、(10)式得
mηc2??mBec2?mec2?mLic2?ER?h???2222Eη?mηc?pηc 2pLiER? (6)
2mLi(7)
(8)
(9)
mBec2?mec2?mLic2?ER?h??Eη
(10)
??2?2??pηc ??12(11)
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由(8)式和已知数据得
mη?0.00MeV/c2 止质量.如果有,其质量一定小于0.1MeV/c2.
(12)
由(12)式可知,所算出的中微子静止质量的数值在题给数据的误差范围之内,故不能确定中微子的静
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