Резонансное рассеяние μ-мезонов на атомных ядрах

Аннотация

При рассеянии отрицательно заряженных частиц на атомных ядрах перед порогами возбуждения ядер возможно образование метастабильной системы «заряженная частица + возбужденное ядро». В частности, при рассеянии μ^--мезонов на ядрах могут возникать мезоатомы с возбужденным ядром в состояниях всего атомного спектра водородоподобных атомов. Этот бесконечный набор состояний квазисвязанной системы порождает в непрерывном спектре бесконечную серию резонансов упругого рассеяния, сгущающуюся к энергии порога возбуждения ядра. В тех случаях, когда ширины упруго рассеяния мезонов меньше ширины распада возбужденного состояния ядра, возникают неупругие каналы распады мезонного резонанса, позволяющие экспериментально их наблюдать в процессе резонансного рассеяния. В настоящей работе получено аналитическое выражение для ширин предпороговых резонансов, возникающих при рассеянии μ^--мезонов на атомных ядрах. Ширины предпороговых резонансов в таких системах явно выражаются через приведенные мультипольные матричные элементы ядерных переходов. В работе приведены оценки для дипольных возбуждений ядер, отвечающим самым дальним резонансным состояниям. Показано, что современные мезонные фабрики позволяют в экспериментах по упругому рассеянию мезонов впрямую определять приведенные матричные элементы дипольных переходов. Для группы ядер с большими ширинами E1 γ-излучения возможна постановка эксперимента по определению этих ширин, а при известных ширинах – по определению химического состава мишени.