muon崩壊

質問

muon の崩壊にともない電子が出てきますよね。
ここで、muon の質量が 106MeV なのに
出てくる電子の最大エネルギーが 106MeV でないところがよくわかりません。
なぜなのかヒントだけでもお願いします。

回答No.2

guiter · ベストアンサー

muon はほぼ100％の分岐比で
　μ → eνν
のように電子とニュートリノ２つに崩壊します。
ここでエネルギー保存を考えると、３つの粒子のエネルギーの合計は
静止muon のエネルギー 106MeV に等しいことがわかります。

ここで、ニュートリノ２つのエネルギーを０
電子のエネルギーを 106MeV としてはいけません。
もう一つ大事な保存則がありますよね。

お礼

回答ありがとうございます。

仰るとおりニュートリノ２つのエネルギーが０の時が
電子のエネルギーは最大になり 106MeV だと考えていました。

うっかり運動量保存を忘れていました。
ある方向に電子が飛び出し、その逆方向に２つのニュートリノが飛び出す
という場合に電子のエネルギーが最大になるのですよね。
これで最大エネルギーが muon の静止質量の
約半分になることがわかりました。

回答No.1

anisol

ミューオンの崩壊の式を書いて、他にエネルギーを持つ粒子が出ていないか調べてみては…。自信はありませんが、中性子の崩壊からの類推です。

中性子の崩壊：
n→p+e+ν

お礼

回答ありがとうございます。

電子のほかにニュートリノが出てくることは知っていたのですが
うっかり運動量保存を忘れていました。