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摘要
天體化學(xué)學(xué)的一個分支﹐主要研究星體上可能發(fā)生的中微子過程以及這種過程對星體的結(jié)構(gòu)和演變的作用。
中微子天體化學(xué)學(xué)名詞定義
英文名稱：中微子天文學(xué)
中文名稱：
其他名稱：中微子天體化學(xué)學(xué)()
定義：研究天體發(fā)射中微子的過程與中微子在宇宙空間的性質(zhì)的學(xué)科。
所屬學(xué)科：天文學(xué)(一級學(xué)科)；天體化學(xué)(二級學(xué)科)
中微子天體化學(xué)學(xué)簡介
中微子天文學(xué)
【中文詞條】中微子天文學(xué)
【外文詞條】
【作者】曲欽岳
中微子天文學(xué)
天體化學(xué)學(xué)的一個分支，主要研究星體上可能發(fā)生的中微子過程以及這種過程對星體的結(jié)構(gòu)和演變的作用。中微子是一種不帶電﹑靜止質(zhì)量為零的基本粒子。早在研究原子核的β衰變時就從理論上預(yù)看到中微子的存在天體物理學(xué)，但直至1956年才在實驗中觀察到。中微子和通常物質(zhì)的互相作用十分微弱，除個別特殊情況外，在星體內(nèi)部形成的中微子才能不受制約地跑出星體表面，因而，對星體發(fā)射的中微子進(jìn)行偵測，可以獲得有關(guān)星體內(nèi)部的信息。[1]
太陽每秒放出的總幅射能為3.86×10爾格。其中絕大部份的能量由質(zhì)子－質(zhì)子反應(yīng)形成，很小一部份由碳氮循環(huán)形成。這種反應(yīng)中有許多分支反應(yīng)過程是形成中微子的，中微子在月球表面處的通量是很大的。中微子具有很大的穿透本領(lǐng)，通常很難檢測。英國布魯克黑文實驗室的戴維斯等人在深煤礦中進(jìn)行了太陽中微子的實驗。實驗中用大容積的四溴化二碳作靶，借助cl打動中微子的反應(yīng)﹕＋cl→e＋ar，來偵測太陽中微子。從1955年以來，她們所得的結(jié)果是﹕
表[2]
在星體演變的初期和中期，中微子的作用很小。到星體演變的晚期，中微子的作用就顯得重要了。這時，形成中微子的過程主要有以下幾種﹕
第一種是尤卡過程。其反應(yīng)為﹕
(z﹐a)→(z＋1﹐a)＋e＋，
e＋(z＋1﹐a)→(z﹐a)＋。
尤卡過程的總療效，是將電子的動能不斷地轉(zhuǎn)化為中微子對而放出。式中z為原子序數(shù)(質(zhì)子數(shù))，a為質(zhì)量數(shù)(核子數(shù))，e為電子，為電子中微子，為反電子中微子。
第二種是中微子軔致幅射。隆捷科沃于1959年首先進(jìn)行研究。電子與原子核(z﹐a)碰撞﹐可以發(fā)射中微子對，其反應(yīng)為﹕
e＋(z＋1﹐a)→e＋(z﹐a)＋＋。
第三種是光生中微子過程。丘宏義和斯塔貝爾曾在1961年首先進(jìn)行研究。γ光子與電子碰撞，可以發(fā)射中微子對，其反應(yīng)為﹕
γ＋e→e＋＋。
第四種是電子對湮滅中微子過程。丘宏義和莫里森于1960年首先進(jìn)行研究。正﹑負(fù)電子對湮滅為中微子對，其反應(yīng)為﹕
e＋e→＋。
式中e為正電子。
第五種是等離子體鈮酸鋰衰變中微子過程。j.b.亞當(dāng)斯等人于1963年進(jìn)行研究。等離子體鈮酸鋰可以按如下的反應(yīng)衰變?yōu)橹形⒆訉Ιs
→＋。
第二﹑三﹑四﹑五種過程是按照1958年范曼和格爾曼提出的普適弱互相作用導(dǎo)入的。強電統(tǒng)一理論提出后，又出現(xiàn)了許多新的中微子過程，比如上述第三﹑四﹑五種過程右方的都可推廣為﹐等。
在星體演變的晚期，中微子的作用有﹕發(fā)射中微子，帶走了大量的能量，推動了星體演變的進(jìn)程和減短了星體演變的時標(biāo)，對超新星爆發(fā)和中子星產(chǎn)生可能起關(guān)鍵作用。比如，有一種想法覺得﹕在一個高度演進(jìn)的星體內(nèi)部，通過逐級熱核反應(yīng)，仍然進(jìn)行到合成鐵。進(jìn)一步的引力坍縮，將使星體核心部份形成強烈的中子化，而放射出大量中微子。因為中性流弱作用的相干性，鐵原子核實中微子有較大的散射截面。為此，強悍的中微子束會對含有鐵原子核的殼體形成足夠大的壓力，將機殼吹散而產(chǎn)生猛烈的超新星爆發(fā)。被吹散的殼體產(chǎn)生星云狀的超新星遺跡，中子化的核心留出來產(chǎn)生中子星。
星體離我們非常遙遠(yuǎn)，以目前的偵測技術(shù)還未能接收到它們發(fā)射的中微子流。只在超新星爆發(fā)使中微子發(fā)射高漲時天體物理學(xué)，才有可能偵測到。不僅星體以外，在類恒星﹑激擾星體以及宇宙學(xué)研究對象中，也存在許多有關(guān)中微子過程的問題。
中微子天體化學(xué)學(xué)參考書目
j.n..l.sears﹐﹐ann.rev.﹐vol.10﹐p.25﹐1972.
h.y.chiu﹐﹐vol.1﹐﹐﹐1968.
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