大质量弱相互作用中性粒子与原子核散射中的相干性

本文提出一种描述大质量中性粒子（轻子）与保持自身完整的原子核之间非相对论弱相互作用的新方法。此类过程的截面由弹性（或相干）贡献与 inelastic（非相干）贡献之和构成：前者对应原子核保持初态，后者对应原子核处于激发态。从弹性散射到非弹性散射的平滑过渡由核形状因子对转移给原子核的动量的依赖关系所支配。弱相互作用强度由决定轻子流与核子流标量积对概率振幅贡献的参数设定。所得表达式至少在暗物质大质量弱相互作用中性粒子的直接探测问题中具有意义，因为此时与普遍接受的方法不同，弹性与非弹性过程被同时考虑。研究表明，当相干截面被强烈抑制或无法探测时，伴随原子核退激发出特征辐射（光子）的非弹性贡献具有决定性。因此，为提取关于暗物质粒子的最大信息，应规划直接探测暗物质粒子的实验，其设置需能同时探测原子核的反冲能量与原子核退激产生的伽马量子。