Das SR-Signal Die Zerfallskette Pionenzerfall im Flug: Zerfallskanalmyonen

Myonenzerfall:
Anisotropie der Zerfallspositronen

Die Myonen zerfallen, ebenfalls über die schwache Wechselwirkung, nach einer relativ langen mittleren Lebensdauer von s:

Da es sich hier um einen Dreikörperzerfall handelt, sind Energie und Impuls der beteiligten Teilchen nicht eindeutig festgelegt, sondern von der gegenseitigen Emissionsrichtung abhängig. Für die kinetische Energie des Zerfallspositrons gilt:

Figure: Myonenzerfall: Dargestellt sind die beiden Extremalfälle:
Emission von Neutrino und Antineutrino
a) in entgegengesetzter Richtung (das Positron bleibt in Ruhe: )
b) in gleicher Richtung entgegengesetzt zum Positron ( MeV).

Durch die eindeutige Händigkeit der beteiligten (Anti-) Neutrinos besteht jedoch weiterhin eine Korrelation zwischen Spin und linearem Impuls des Zerfallspositrons, die sich in der Anisotropie der Emissionswahrscheinlichkeit bemerkbar macht [Den 79]:

Energiespektrum der Zerfallspositronen und Energieabhängigkeit des Asymmetriefaktors der Winkelverteilung sind in Abbildung dargestellt.

Abbildung zeigt die Winkelverteilung der Emissionswahrscheinlichkeit



Aus den Abbildungen erkennt man, daß für geringe Positronenenergien die Emission entgegengesetzt zur Myonenspinrichtung erfolgt (), die Emission höherenergetischer Positronen in Richtung des Myonenspins jedoch überwiegt. Die mittlere Positronenenergie liegt bei MeV mit dem entsprechenden Asymmetriefaktor .

  
Figure: Energiespektrum der Positronen beim Myonenzerfall und
Energieabhängigkeit des Asymmetriefaktors der Winkelverteilung
( ist die reduzierte Positronenenergie).

  
Figure: Winkelabhängigkeit der Emissionswahrscheinlichkeit für:
a) (Positronen maximaler Energie MeV.)
b) (Mittelwert der Energieverteilung MeV).