Hyperon
AlsHyperonenwerdenBaryonenbezeichnet, die mindestens einStrange-Quark(s-Quark), aber kein schweres Quark (alsoCharm-oderBottom-Quark) alsValenzquarkenthalten. Hyperonen wurden erstmals in den 1950er Jahren nachgewiesen. Sie sind instabil und anders als dieNukleonennichtam Aufbau der normalen Materie beteiligt, sondern gehören zu denSeltsamen Teilchen.Atomkerne,die Hyperonen enthalten, heißenHyperkerne.
Nomenklatur und Eigenschaften
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]DieNomenklaturder Hyperonen richtet sich nach der Zahl ihrer s-Quarks, d. h. nach ihrerStrangeness:
Hyperonenzerfallenmeist unter Einwirkung derSchwachen Wechselwirkung.Dabei wird ein mittelschweres s-Quark in ein leichtes u-Quarkumgewandelt, was durch den Austausch einesW−-vermittelt wird. DieseBosonenkoppeln ihrerseits meist an Quarks, wobei z. B.Pionenentstehen (hadronischer Zerfall), können aber auch inLeptonenübergehen (semileptonischer Zerfall).[1]Da einige Hyperonenparitätsverletzend zerfallen (z. B. Λ → pπ−), spielten sie eine wichtige Rolle in der Entwicklung einer Theorie für die Schwache Wechselwirkung.[2]
| Hyperon | Quark- inhalt |
Spinund Parität(JP) |
Iso- spin |
Strange- ness |
Masse (MeV)[3] |
Lebensdauer (s)[3] |
Zerfallskanäle |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lambda Λ | uds | 1/2+ | 0 | −1 | 1115,683(6) | 2,632(20) · 10−10 | pπ−,nπ0 |
| Sigma Σ+ | uus | 1/2+ | 1 | −1 | 1189,37(7) | 0,8018(26) · 10−10 | pπ0,nπ+ |
| Sigma Σ0 | uds | 1/2+ | 1 | −1 | 1192,642(24) | 7,4(7) · 10−20 | Λγ |
| Sigma Σ− | dds | 1/2+ | 1 | −1 | 1197,449(30) | 1,479(11) · 10−10 | nπ− |
| Xi Ξ0 | uss | 1/2+ | 1/2 | −2 | 1314,86(20) | 2,90(9) · 10−10 | Λπ0 |
| Xi Ξ− | dss | 1/2+ | 1/2 | −2 | 1321,71(7) | 1,639(15) · 10−10 | Λπ− |
| Sigma Σ*+(1385) | uus | 3/2+ | 1 | −1 | 1382,80(35) | Λπ, Σπ | |
| Sigma Σ*0(1385) | uds | 3/2+ | 1 | −1 | 1383,7(1,0) | Λπ, Σπ | |
| Sigma Σ*−(1385) | dds | 3/2+ | 1 | −1 | 1387,2(5) | Λπ, Σπ | |
| Xi Ξ*0(1530) | uss | 3/2+ | 1/2 | −2 | 1531,80(32) | Ξπ | |
| Xi Ξ*−(1530) | dss | 3/2+ | 1/2 | −2 | 1535,0(6) | Ξπ | |
| Omega Ω− | sss | 3/2+ | 0 | −3 | 1672,45(29) | 0,821(11) · 10−10 | ΛK−,Ξ0π−,Ξ−π0 |
Begriffsgeschichte
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Der Begriff Hyperon entstand vor der Entdeckung der Quarks. Eine erste Definition lautete:Ein Hyperon ist ein Teilchen, welches schwerer ist als dasNeutron,aber leichter als dasDeuteron[4].Mit der Einführung der Quarks alsfundamentale Teilchenwurde auch die Definition abgeändert inBaryonen, die s-Quarks enthalten.[5]Mit der Entdeckung der schweren Quarks Charm und Bottom wurde auch diese Definition ungenau, aber nicht weiter spezifiziert. Stattdessen wurde ein Klassifizierungsschema für die Baryonen entworfen.[6]Der Name Hyperon ist alsSammelbegriffweiterhin gebräuchlich in der obigen Definition.
Siehe auch
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Literatur
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- Walter Greiner,Berndt Mueller:Quantenmechanik. Symmetrien.4. Auflage. Deutsch, Frankfurt am Main 2005,ISBN 3-8171-1616-0.
- Horst Stöcker(Hrsg.):Taschenbuch der Physik.5. Auflage. Deutsch, Frankfurt am Main 2005,ISBN 3-8171-1720-5.
- Bogdan Povh,Klaus Rith,Christoph Scholz, Frank Zetsche:Teilchen und Kerne.8. Auflage. Springer, Berlin 2009,ISBN 978-3-540-68075-8.
Weblinks
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- Particle Data Group(englisch)
Einzelnachweise
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- ↑Walter Greiner, Berndt Mueller:Quantenmechanik. Symmetrien.3. Auflage. Deutsch, Frankfurt am Main 1990,ISBN 3-8171-1142-8.(Theoretische Physik.Band 5).
- ↑T.D. Lee et al.:Possible Detection of Parity Nonconservation in Hyperon Decay.In:Phys.Rev.,106, 1957, S. 1367,doi:10.1103/PhysRev.106.1367
- ↑abJ. Beringer et al. (Particle Data Group):2013 Review of Particle Physics.In:Physical Review D.Bd. 86, 2012, 010001 undReview of Particle Physics.Particle Data Group,abgerufen am 27. Oktober 2023(englisch).
- ↑E.Amaldi et al.:Symbols for fundamental particles.In:Nature.Band173,1954,S.123,doi:10.1038/173123a0.
- ↑Bogdan Povh,Klaus Rith, Christoph Scholz, Frank Zetsche:Teilchen und Kerne.8. Auflage. Springer, Berlin 2009,ISBN 978-3-540-68075-8.
- ↑K. Nakamura et al.:Review of Particle Physics.In:J. Phys.G,Nr.37,2010, Kapitel 8Naming scheme for hadrons,S.075021(pdg.lbl.gov).