ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, 2019, том 82, № 1, с. 85-86
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ И ПОЛЯ
РАСПАД K0 → K+e− νe
© 2019 г. Н. Н. Шишов*
НИЦ “Курчатовский институт” — ИТЭФ, Москва, Россия
Поступила в редакцию 20.07.2018 г.; после доработки 20.07.2018 г.; принята к публикации 20.07.2018 г.
Вычислена ширина распада нейтрального K-мезона на заряженный K+-мезон, электрон и антиней-
трино. Получены значения относительных вероятностей распада для KL- и KS -мезонов на K+e- ν:
≈4 × 10-9 и ≈10-11 соответственно. Приведенные вычисления справедливы и для нейтральных
антикаонов, распадающихся на заряженный K--мезон, позитрон и нейтрино.
DOI: 10.1134/S0044002719010173
Все существующие распады K0-мезонов идут
переходе K0 → K+ равна:
с изменением странности за счет взаимодействия
√
T (T + 1) - T3(T3 + 1) = 1,
кваркового тока (us) с лептонными токами (eν)
и (μν) [1]. Но для K0-мезонов существует един-
где T и T3 — изоспин K0-мезона и его проекция.
ственная возможность распада без изменения
Амплитуда распада K0 → K+eνe
странности благодаря взаимодействию тока (ud)
G
и лептонного тока (eν). Этот распад подобен β-
M =
√
(cos ϑ)ϕ1ϕ2Pα νγα(1 + γ5)e.
2
распаду нейтрона и распадам заряженных пионов
π± → π0e±ν, и его вероятность была оценена
Возводя амплитуду в квадрат и рассчитав фазовый
Окунем в ∼0.1 c-1 [2]. Он изображается кварковой
объем, получим ширину Γ распада K0 → K+e- νe:
(
)
диаграммой (рис. 1), и его амплитуда имеет вид
2
G2 cos2 ϑ
5m
e
3 Δ
Γ=
Δ5
1-
-
,
G
60π3
Δ2
2mk
M =
√
(cos ϑ)VαLα,
2
здесь cos θ — косинус угла Кабиббо, cos θ ≈ 0.97;
Δ —разница масс нейтрального и заряженного
где Lα = νγα(1 + γ5)e, Vα = (f+pα + f-qα)ϕ2ϕ1.
каонов, равная 3.9 МэВ. При расчете фазового
Здесь ϕ1 и ϕ2 — волновые функции K0- и K+-
объема пренебрегалось более высокими степенями
мезонов, p1 и p2- их 4-импульсы, p = p1 + p2, q =
отношений me/Δ и Δ/mK . В результате получим
= p1 - p2, f+ и f- — безразмерные формфакто-
значение ширины Γ = 5.8 × 10-17 эВ.
ры, являющиеся функциями q2. В случае малого
Используя времена жизни KL- и KS -мезонов
энерговыделения в распаде K0 → K+e- νe мож-
[1] и ширину Γ, получим относительные вероятно-
но считать, что во всей физической области q2
сти их распадов на K+e- ν: ≈4 × 10-9 и ≈10-11
соответственно. Очевидно, что расчет верен и для
функции f+ и f- постоянны: f+(q2) ≈ f+(0) и
распада
K0 → K-e+νe, поскольку все частицы
f-(q2) ≈ f-(0). Так как векторный ток сохраня-
ется — qαVα = 0. Это равенство должно выпол-
няться в пределе строгой изотопической инвари-
e-
ν
антности при выключенном электромагнитном вза-
имодействии [3]. При этом qp = m2K0 - m2K+ = 0
u
d
и условие поперечности имеет вид q2f-(q2) = 0 и,
K+
K0
следовательно, f- = 0. Величина f+ определяется
тем, что векторный (ud)-ток входит в один триплет
с изовекторным электромагнитным током и явля-
s
ется слабым векторным зарядом. Его величина в
Рис. 1. Кварковая диаграмма распада K0 → K+e-νe
*E-mail: shishov@itep.ru
85
