强磁场中中子的束缚态β衰变
高能物理 - 唯象学
2009-11-10 v2
摘要
研究了在强均匀磁场（B ≳ 10¹³ G）存在下，中子衰变为束缚(pe⁻)态和反中微子的β衰变过程。该β衰变过程在弱相互作用标准模型框架内处理。采用Bethe-Salpeter形式来描述强磁场中的束缚(pe⁻)系统。对于场强10¹³ G ≲ B ≲ 10¹⁸ G，推导了束缚态衰变率w_b与通常（连续态）衰变率w_c之比的估计值。发现在如此强的磁场下，w_b/w_c ~ 0.1-0.4。这与无场情况形成对比，无场时w_b/w_c ≃ 4.2 × 10⁻⁶ [J. N. Bahcall, Phys. Rev. 124, 495 (1961); L. L. Nemenov, Sov. J. Nucl. Phys. 15, 582 (1972); X. Song, J. Phys. G: Nucl. Phys. 13, 1023 (1987)]。比值w_b/w_c对磁场强度B的依赖表现出类似对数的行为。所得结果对天体物理学和宇宙学的应用可能具有重要意义。
引用
@article{arxiv.hep-ph/0412134,
title = {Bound-state beta-decay of a neutron in a strong magnetic field},
author = {Konstantin A. Kouzakov and Alexander I. Studenikin},
journal= {arXiv preprint arXiv:hep-ph/0412134},
year = {2009}
}
备注
22 pages (revtex4), 1 figure; v2: more detailed discussion on astrophysical applications in conclusion section, accepted for publication in Phys. Rev. C