核輻射物理電子講義第一章

核輻射物理及探測學輻射的定義（Radiaticn）:以?；蜻\動粒子的形式向周圍空間或物質(zhì)發(fā)射并在其中傳播幌篷（如聲輻射、熱輻射、電磁輻射；a輻射、P輻射、中子輻射等）的統(tǒng)稱。通常論及的“輻射“概念是狹義的，它不包括無線電波和射頻波等低能電磁輻射，也不包括聲輻射和熱輻射，而僅是指高能電磁輻射（光輻射）和粒頑射。這種狹義的“輻射“又稱為“射線“。按照其來源輻射（射線）可以分為核輻射、原子輻射、宇宙輻射等，又可分為天然輻射、人工輻射等。按照其荷電情況和粒子性質(zhì)，輻射（射線）又可分為：帶電粒子輻射，如a、p、D、T、兀土、p+.e土等；中性粒子，如n、V、冗°等；電磁輻射，如Y射線和X射線等。調(diào)呈介紹：核輻射物理及探測學是工程物理系本科生的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程要使學生對于核輻射物理學、輻射探測器的原理、性育副應(yīng)用以及探測輻射的基本理論與方法具有深入明確的了解并具有創(chuàng)造性地靈活應(yīng)用的能力。經(jīng)過后續(xù)實驗課的學習，學生在輻射探測實驗技術(shù)方面將進一步獲得充分的訓練。核輻射物理及探測學是一門內(nèi)容非常豐富與科學實驗關(guān)系極其密切的課程。核輻射物理涉及原子核的基本性質(zhì)、各種輻射的產(chǎn)生特征，輻射與物質(zhì)的相互作用及微觀世界的統(tǒng)計概率特性等，是核科學及核工程的基礎(chǔ)。輻射探測學是近百年來核科學工作者在實踐中發(fā)明、發(fā)展的探測器與探測有法的歸納和總結(jié)。通過課程學習應(yīng)當培養(yǎng)學生掌握如何從實際出發(fā)分析問題、解決問題，以及如何綜合應(yīng)用基礎(chǔ)理論和聽學的各種知識的思維方法和能力本課程中講授的核輻射物理、輻射撅器與探測Z法方面的知識，將為學生將來事核能與核科學科研、生產(chǎn)、管理等工作打下良好的基礎(chǔ)。本課呈主要由三部分組成：（1） 核輻射物理學。（第一章?第六章）這既是輻射探測的物理基礎(chǔ)又是其他專業(yè)課的基礎(chǔ)。22學時（2） 輻射探貝器件與裝置的原理、性闕口應(yīng)用。（第七章?第十章）26學時（3）探測輻射的理論和方法。（第十一章，第十" 16學時教科■書：《核輻射物理與探則學》（講義）陳伯顯編著《致電離輻射探則學》（講義）安繼剛編著參考書：《原子核物理實驗方法》復旦清華,北大合編出版社原子能出版土《輻射探測與測量》（美）格倫F.諾爾著出版土：原子能出版社《NuclearRdiaticnRiysics》RalphELappandHcwrndLAndrews,Pentice-fell,he,BidlewccdCliffs,NewJersey,1997.第1章原子核的基本性質(zhì)1.1原子核的組成及其穩(wěn)定性1.為什么不能由質(zhì)子和電子組成？氦核的大小卜2=d，d?5fm，所以 人=10伽由不確定關(guān)系=h=hc>1240fm-肱W=124fP人Xc- 10-cfmcm由相對論方程E2=（jpc）2+^mc2）所以E牝pc=124MeV不成立，從原子核的自旋也無法解釋。2常用術(shù)語1） 核素（nuclide）—特定中子、質(zhì)子數(shù)特定的育法（一般為基態(tài)）。2） 同位素仙坷罵）_相同的質(zhì)子數(shù)Z。如氧的三種天然同位素160,17O,18O。其天然含量的百分比即同位素的豐度分別為P=99.756%80.0839%0.205%.各種元素的同位素豐度可由手冊查得。3） 同中子異荷素（isotmes）一相同的中子數(shù)N，如3?Si16,31七。4） 同量異位素（isobar）一相同的核子數(shù)A,如；：Sr,90Y。5） 同質(zhì)異能素（iscner）—中子數(shù)質(zhì)子數(shù)相同，但能態(tài)不同。同質(zhì)異能素所處狀態(tài)為同質(zhì)異能態(tài)即較長的激發(fā)態(tài)。如8袈*的半衰期為281小時，為8Sr的同質(zhì)異能素。38 386） 偶A核一偶偶核（e-e核）；奇奇核（c-o）核；奇A核一偶奇核（e-o核）；奇偶核（one）核。核素圖什么是核素圖？即Z（質(zhì)子數(shù)）-N（中子數(shù)）的直方圖。其寺點1） .核素圖包括300多個天然存在的核素（其中穩(wěn)定核素280多個，放射性核素30多個及1600多個人工放射性核素。2） .穩(wěn)定同位素幾乎全落在一條光滑的曲線，穩(wěn)定曲線在輕核靠近Z=N線，而對重核則偏離Z=N線。3） .偏離穩(wěn)定曲線上方的核素為豐中子，易發(fā)生。-衰變；下方的核素為缺中子，易發(fā)生B+衰變。1.2原子核的大小根據(jù)測量方法有核力半徑和電荷分布半徑，有如下關(guān)系：R=r0A13=（1.20±0.30）A13fm （電荷半徑）=G.40土0.10）A、fm （核力半徑）1.3原子核的結(jié)合能1.結(jié)合能的概念：當若千質(zhì)子和中子結(jié)合成一個核時，由于是核力的作用，將釋放一部分能量叫結(jié)合能。以m表示原子核的質(zhì)量mp表示質(zhì)子的質(zhì)量，m^表示中子的質(zhì)量，8表示結(jié)合能，貝府m=Zm+Nm-%2以原子"M表示，且忽略原子的結(jié)合能，則M=Nm+Zm+Zm-%2即可得到比結(jié)合能BA，(A=N+Z):BAA/Zmp+ZmI€^而得到比結(jié)合能曲線。比結(jié)合能小即核之間結(jié)合較松，上比結(jié)合能大即核之間結(jié)合較緊，指出了核能的基本原理。2?質(zhì)量虧損與質(zhì)量過剩原子核的質(zhì)量總是小于組成它的所有核子的質(zhì)量之和。例如,He核的質(zhì)量上比組成它的兩個質(zhì)子和中子質(zhì)量之和要小。兩者之差為Am=2m+2m-mG,4)。組成原子核的Z個M子和(A-Z)個中子的質(zhì)量和與該原子核質(zhì)量之差爾為該原子核的質(zhì)"損(MassDefect)Am(Z,A)：Am(z,A)=Zm+(A-Z^)m-m(Z,A)式中m(Z,A)為質(zhì)量數(shù)為A，質(zhì)子數(shù)為Z的核質(zhì)量。在計算中，略去電子結(jié)合能的差別，以原子質(zhì)量M(Z,A)代替核質(zhì)量：Am(Z,A)=ZM(H)+(A一Z\n一M(Z,A)n對于原核Am(2,4)=2M(H)+2m-M(2,4)=0.03037知=28.30MeVn所有的核都存在質(zhì)量虧損，即Am(Z,A)>0。為了計算方便，定義：Az,a)=M(Z,A)-a1c2為質(zhì)量過剩(或稱質(zhì)量盈余)(MassExcesses),A(Z,4)的單位為MeV。在常用手冊中，給出小6,A)W求出原子質(zhì)量M(Z,A)=A+葺3*6。一些核素的A值和原子質(zhì)量核素AA(Z,A^(MeV)M(Z,A)U)Li614087&01512314N142.86314.0030745窿e56—60.60455.9349402oPb20871.759207.976641

啕合能曲線原子核的結(jié)合能B（ZfA）除以質(zhì)量數(shù)A所得的商稱為平均結(jié)合育誡上比結(jié)合能，即 e（Z,A）=b（z,a^a比結(jié)合能8的單位是MeVNu,Nu代表^核子o比結(jié)合能的物理意義為原子核拆散成自由核子時，外界對每個核子所做的最小的平均功?；蛘哒f，它表示核子結(jié)合成原子核時，平均一個核子所釋放的育遍。因此￡表征了原子核結(jié)合的松"度。8大，核結(jié)合緊，穩(wěn)定性高；8小，結(jié)合松，穩(wěn)定性差。從圖1-4可見"比結(jié)合能曲線兩頭低、中間高換句話，中等質(zhì)量的核素的BA比輕核、重核都大。上比結(jié)合能曲線在開始時有些起優(yōu)逐漸光滑地達到極大值（約8兆電子伏）燃后又緩慢地變小。當結(jié)合能小的核變成結(jié)合能大的核，即當結(jié)合得比較松的核變到結(jié)合得緊的核就會釋放1遍。從圖1-4可以看出,有兩個途徑可以獲得典一是重核裂變，即一個重核分裂成兩個中等質(zhì)量的核；一是輕核聚變。人們依靠重核裂變的原理《出原子反應(yīng)堆與原子彈，依靠輕核聚變的原理制造出氫彈和人們正在探索的可控聚變反應(yīng)。由此可見，所謂原子能，主要是指原子核結(jié)合能跋住變化時釋放的育遍。從圖1-4還可見，當A<30時，曲線在趨勢是上升的同時，峰的位置都位于A為四的整數(shù)倍的地方，如4ffe、12C、16O、20Ne和24M等禺偶核，并且有N=Z。這表明對于輕核可能存在a粒子的集團結(jié)構(gòu)。原子核最后一個核子的結(jié)合能原子核最后一個核子的結(jié)合能是一個自由核子與核的其余部分組成原子核時所釋放的育遍。也就是從核中分離出一個核子所需要給予的育程:。顯然，質(zhì)子與中子的分離能是不等的。最后一個質(zhì)子的結(jié)合育能定義為S（Z,A）=Im（Z一1,A-1）+M（H）-M（Z,A）1C2P =A（Z-1,A-1）+AXIH）-A（Z,A）S*,A）=B（Z,A）-B（Z-1,A-1）最后一個中子的結(jié)合能定義為S（Z,A）^Im（Z,A-1）+m-M（Z,A）!c2” =aG,a-1）+"aG）-Az,a）Sn（Z,A）=B（Z,A）-B（Z,A-1）原子核最后一個核子的結(jié)合能的大小，反映了這種原子核對鄰近的那些原子核的穩(wěn)定程度。核結(jié)合能的經(jīng)驗公式一核的液滴模型核模型即提出各種模型來解釋各種核現(xiàn)象如結(jié)合能、核力、核衰變、核反應(yīng)等。液滴模型即最早用來解釋上比結(jié)合能的模型。原子核的上比結(jié)合能B=Bv-Bs-BC+B +B。其中：BV^體^能^^o與水滴一樣，它正比于其體積BxV=—nR3=-n(rA。丫所以V3 33JB=aAB=aA23BsxS=4兀R2=4兀(r^13J2,所以BC為庫侖能頁。核內(nèi)有Z個質(zhì)子它們之間為庫侖斥力，使結(jié)合能變小為負項。由電場力作功可求得BC=aCZ2A~13。Bsy為^^^能^a反映核內(nèi)的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)是否相等，若它們相等時為零，B=a(Z—N)2A-1。Bp為對能項。由核中N,Z的奇偶性確定，不同的奇偶性的核有不同的對能項。apA-12 偶偶核Bp=0 奇禺核-apA—12 奇耕亥。且由實驗求出：av=15.8MeV,as=18.3MeV,ac=0.72MeV,a =23.2MeV,ap=11.2MeV1.4核力及核勢壘1.核力的特點：短程力；飽和性；吸引力(排斥芯);強相互作用。2核力的介子理論：1935年，日本湯川秀樹提出了核子的介子理論。核子間通過交換介子而發(fā)生相互作用。就如電磁相互作用通過交換光子而發(fā)生相互作用一樣?？捎珊肆Φ淖饔梅秶安淮_定關(guān)系估計介子質(zhì)量的量級約為電子的200多倍。m=m=273.3m；m。=264m。3.原子核的勢壘a粒子與原子核作用過程的勢能曲線，V(r)?r的關(guān)系。其中當r〉R,核力為零，僅為庫侖勢位，稱為庫侖勢壘;當r=R,勢壘最高,為庫侖勢壘高度匕(r)V(R)=- 2Ze^c 4財0(413+A】3)當R.>r>Rn，核力大大超過庫侖力，勢能迅速下降并改變符號。當r<Rna粒子進入靶核，合力為零勢能為常數(shù)值匕，稱為勢阱深度。量子力學中的穿透勢壘的概率在經(jīng)典力學中是難以解釋的。在量子力學中，能量E大于VG)的入射粒子有可c能越過勢壘，但也可能臧射回來而能量小*(r)的粒子有可能被勢反射回來，街可能穿澇壘進入核勢c能越過勢壘，但也可能臧射回來阱，這種效應(yīng)稱之為隧道效應(yīng)。

1.5原子核的自旋與磁矩原子核外電子的狀態(tài)量子數(shù)玻爾成功地用量子化理論解釋了原子光譜的結(jié)構(gòu)，玻爾的倉蠟性工作對現(xiàn)代量子力學的建立具有深遠的影響，但是，玻爾假定電子處于定態(tài)時不輻射響與經(jīng)典理論不相符；量子化引進也沒有理論的解釋。在量子力學中得到圓滿的解決，這些量子化條件是薛定諤方程必然得出的結(jié)果。薛定諤方程v2甲+2m（E-U'=0，即對于質(zhì)量為m并在勢能為U勢場中運動的一個粒子來說，有一力2個波函數(shù)yGy,z）與這個粒子的穩(wěn)定狀態(tài)相聯(lián)系，這個波函數(shù)滿足薛定諤方程。這個方程的每-個解，表示-個粒子運動的某一個穩(wěn)定狀態(tài)，與這個解相應(yīng)的常數(shù)E,就是粒子在這個穩(wěn)定狀態(tài)的育篷。在氫原子中，勢育涵數(shù)為 U=-e2r其薛定諤方程為V2其薛定諤方程為V2y+2mE+竺"=02m求解這個方程，可以得到下述結(jié)論:⑴能量量子化E的本征值為E=-E=-me4，2n2力2n=1,2,3,....（2） 軌道角動量的量子化，只有角動量為L="G+1》，I=0,1,2,...,n-1.時才有解，電子軌道角動量的最小值為零，為氫原子基態(tài)軌道角動量實驗所正實。（3） 空間量子化空間量子化是電子空間概率分布的一個組成部分，此時，軌道角動量的z分量須滿足量子化條件。其解取L=m力， m=0,±1,±2—土l。b（4） 電子除軌道運動外，還作自旋運動。它具有固有的自旋角動量（角動量的一種）S，所以，又稱內(nèi)稟角動量。且自旋在z方向的投影即它在z方向的投影只能取一92和/2兩個值之一。ms叫做自旋量子數(shù)，是第四個量子數(shù)。也稱作自旋。2原子核外軌道電子的角動量和磁矩L+g,s2原子核外軌道電子的角動量和磁矩L+g,sI其中：L=JlG+1），何I=w而）;朗得因子gt=1，gs=2。3.原子核的自旋1（角動量）

由各個核子的軌道角動量和自旋共同確定?？煞譃?J.=1+s.J.=1+s.JJ耦合I=￡j，i—L-S耦合。7=L+S原子核的自旋（角動量）7I=JIG+1》；I=m力，m?—I,I-1,....-1+1.-1?原子核的磁矩1）.核子的自旋磁矩由于核子為自旋為12的費米子，因此核子也有相應(yīng)的自旋磁矩。根據(jù)最新實驗數(shù)據(jù)，質(zhì)子的自旋磁矩為H=gSpN=2.79284739（6卜N所以 g”=5.5857其中^N=2mnc為核磁了p中子的自旋磁矩為p=gSp=-1.1930428斜n,sn,sN N所以 g=-3.8361n,s如果核子也像電子一樣是點粒子按狄拉克方程可得出gps=2（質(zhì)子）；gns=0（中子）說明質(zhì)子不是一個基本粒子，它有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。中子為中性粒子，具有磁矩，說明其內(nèi)部也有電荷，其內(nèi)部也有結(jié)構(gòu)。用現(xiàn)代核子的夸克模型可得到p=2.786pn, p=—1.786pn與實驗值很相近。2）.原子核的磁矩原子核的磁矩等于核內(nèi)所有質(zhì)子的軌道磁矩與所有核子自旋磁矩的矢量和。即 p=w\n,Z+5^N其中g(shù)n,lMi若原子核的自旋為I，其磁矩及其在Z方向的投影h —rp廣gIIpN； pI,z=gimipN式中：g［為原子核的朗得因子，反映原子核內(nèi)核子的運動狀態(tài)。。核子的磁矩象角動量一樣可以互相抵消。以氘核為例氘核的基態(tài)是s態(tài)，即軌道角動量為零，僅由質(zhì)子和中子的內(nèi)稟角動量確定，四廣2.79285四'‘七=頃岫'它們之和為0?87981mN，但其實驗值為0.8574叩N。說明氘核的基態(tài)并不完全是s態(tài)。原子核的電四極矩原子核是一個具有電荷分布的帶電體。在電多極展開中，電四極矩是一個重要的物理量，它反映了原子核的形狀，又描述了原子核與有梯度的外電場之間相互作用。對任意帶電體系，在，處的電勢為中。=1JpdV+—JpzdV+—JpGz2-r2>)IV+???rr2 r3式中r為核內(nèi)某一點到原子核電荷中心的距離，z為r在對稱軸上的投影。對原子核而言，電偶極矩恒為零，電四極矩就成為十分重要了。假如原子核是一橢球，對稱軸的半徑為c，另外兩個半徑為a，那么核的電四極矩為Q=—Z(2-a2)5顯然，球形核的電四極矩為零，長橢球的核Q>0，扁橢求的核。<0。原子核的電四極矩是核偏離球形的量度。1.6原子核的統(tǒng)計傾微觀粒子的全同性：對微觀粒子描述起狀態(tài)是用波函數(shù)它只能預(yù)言在何時何地粒子出現(xiàn)的概率，而不能紿出每個粒子的運動軌跡，因而不可能分辨同類微觀粒子對于由同類微觀粒子組成的多粒子體系，可以用一波函數(shù)來描述WG，2，...,i,?? ??)P^表示體系中第'個粒子和第j粒子交換的變換，即Pij^G,2,???,i,? ??)=￥G,2,??,j,???,i,???)由于粒子的全同性，交換前后的波函數(shù)應(yīng)描述體系的同一量子態(tài)，其差別最多只能湘差一個常數(shù)人，也就是P..WG,2,???,i,???,j,???)=WG,2，…,j,???,，,???)=人w(1,2,???,i,???,j,???)y再交換這對粒子則可得出七「wG,2,,??,i，…,j廠?)=wG,2,..?,i,.??,j,???)=如?WG,2,..?,i,??.,j,???)這表示人2=1。由此得出入=±1。對人=+1，即wG，2，..撰,???,?/,.?.)=+wG,2,??.，方??,i,???)為對稱波函數(shù)。具有整數(shù)自旋的粒子所組成的體系，是用對稱潮數(shù)描述，她們遵從玻色一愛因斯統(tǒng)計法，凡是遵從該統(tǒng)計法的粒子稱為玻色子如光子(s=1)，冗介子(s=0)。對人=一1,即WG,2,?-?,i,?-?,J，-??）=—wG,2,?-?,方-?,i，--?）為反對稱波函數(shù)。具半整數(shù)自旋的粒子所組成的體系總是對稱波函數(shù)，她們遵從費米一狄拉克統(tǒng)計法，凡是遵從該統(tǒng)計法的粒子稱為費米子如電子，中子，質(zhì)子，夸克（均為s=12）。對費米子須!服從泡利不相容原理：兩個全同費米子不可有能同處在完全相同的單粒子態(tài)中。對玻色子，貝般有這一限制。原子亥由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子都是費米子。原子核也可以看成全同粒子。當質(zhì)量數(shù)為偶數(shù)時，原子亥的自旋為整數(shù)，我們把這一類原子核看成玻色子，如a粒子，翊核等。對質(zhì)量數(shù)為奇數(shù)時，原子核的自旋為半整數(shù)，則為費米子，如3H，27Al等核。1.7原子核的宇稱1.空間反演不變性和宇稱守恒.空間反演表示變換rT-r。如果r與某一坐標軸相重仙叮軸），空間反演變換就成為與該軸垂直的鏡面反射變換?？臻g反演下物理規(guī)律的不變性與它的鏡像過程1服從相同的物理規(guī)律等價。在宏觀世界中，空間反演下物理規(guī)律如牛頓力學、麥克斯韋方程組等在空間反演變換下是不變的。遵守相同的物理規(guī)律，但沒有相應(yīng)的守恒定律并得出相應(yīng)的守恒量。經(jīng)典物理中空間反演不變性示例:中空螺旋導管中以射線的偏轉(zhuǎn)，說明在宏觀現(xiàn)象中互為鏡象的兩個過程都遵循同樣的經(jīng)典物理規(guī)律：F=qvxH和p=嘵c qH宇稱的概念是微觀世界中所特有的，它是微觀體系在空間反演變換下具有對稱性時，所相應(yīng)的守恒量。設(shè)n個微a粒子體系的波函數(shù)叩（。，r2,…，rN），如果它是空間反演算符P的本征態(tài)則有Pw（r，r,,…,r）=W（—r，一r,，…，-r）=PW（r,r,，…,r）1 2N 1 2 N 1 2N再變換一次P2W（r1，',???,rN）=w（r1，',???,七）=P2W（匕,「，…,。）這表明P的本征值P=±1。對"+1的情況，即;W（一，，一r2，…廠。）=W（r1，r2，…，，N）我們稱這波函數(shù)具有正的（或說偶的）宇稱，也就是該體系的宇稱為正。對"-1的情況即；W（-r1，一「2，…廠。）=-W（r1，。，…，，N）我們稱這波函數(shù)具有負的（或說奇的）宇稱，也就是該體系的宇稱為負。所謂宇稱守恒，即一個孤立系統(tǒng)的宇稱，奇則永遠為奇，偶則永遠為偶。它的值不隨時間改變，即此微觀體系的宇稱保持不變。原子核是由中子和質(zhì)子組成它的狀態(tài)可以近似地用中心力場中獨立運動的諸核子的波函數(shù)的乘積來描寫W=WW…甲。各個粒子的軌道角動量分別為匕，右，…，則這體系的的總宇稱為(一1)‘1+'2+''*"12N 1 2n作為微觀粒子，還應(yīng)該有?內(nèi)稟宇稱，它和粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。其宇稱可由核素性質(zhì)表查得，例如質(zhì)子、中子、電子等的內(nèi)稟宇稱為偶，即兀=+1(內(nèi)稟宇稱在粒子物理中常用P表示，在核物理中宇稱和內(nèi)稟宇稱常用兀表示)，而另一些粒子，如"介子、光子等其內(nèi)稟宇稱為奇，即兀=一1。如果考慮到粒子的內(nèi)稟宇稱，上述"個粒子體系的總宇稱兀為丸=冗冗.??冗(一1)‘1+‘2Tln,3He的基態(tài)的自旋和宇稱同樣綜合原子核的自旋和宇稱，以迥的衰變圖為例，3H的基態(tài)的自旋和宇稱(,3He的基態(tài)的自旋和宇稱同樣12。實際上，其守恒條件提供了選擇的條件。強作用與電磁作用中宇稱守恒性.由量子力學可以證明，宇稱守恒與鏡像變換的不變性等價。弱作用中宇稱守恒的破壞在1956年以前，由于在宏觀世界中，物理規(guī)律在空間反射變換下是不變的，因而很自然地把這一結(jié)論推廣到微觀世界中，即認為微觀世界中宇稱是守恒的。1956年,李政道和楊振寧在分析°-T疑難時指出，宇稱守恒在強作用和電磁作用中是經(jīng)過實驗檢驗過的，而在弱作用中卻沒有經(jīng)過實驗的檢驗，因此。-T疑難是由于在弱作用情況下宇稱不守恒引起的，并建議用60Co的衰變實驗進行檢驗。1957年，吳健雄等人進行了這一實驗，并證實了這一結(jié)論。0-T疑隹與李-楊假說：我們已經(jīng)討論過，宇稱守恒是指一個孤立體系的宇稱不隨時間變化即在核衰變，核反應(yīng)前后，系統(tǒng)的宇稱不變。長期以來在微觀世界中，宇稱守恒問題，并沒有引起人們的懷疑。但是在1956年的前幾年出現(xiàn)的0一丁疑難，使物理學家困惑不解，一些物理學家開始懷疑宇稱守恒的普遍性。實驗發(fā)現(xiàn)，T+介子和0+介子的一切性質(zhì)都相同，并且總是同時產(chǎn)生在K介子衰變中占固定的比例(下表)。因此,我們自然想到，它們是同一粒子只是衰變方式不同而已。但是，根據(jù)宇稱守恒，0+應(yīng)為偶宇稱，T+應(yīng)為奇宇稱?，F(xiàn)分析如下。T,0和兀介子自旋均為零。對0+的衰變0+T冗++冗0由角動量守恒，兀++兀0的總角動量j=o,貝ij它們的相對運動角動量‘=0，衰變后的宇稱丸f，冗=冗?冗 ?(—1)l=(—1)(—1)(—1)0=+1如果宇稱守恒，衰變前后系統(tǒng)宇稱相等，即氣=兀f，則可得0+的宇稱為偶。表24.10+,T+的性質(zhì)粒子衰變