Hiperon
Înfizica particulelor elementare,unhiperoneste oricebarioncare conține unul sau mai multequarcuri strange,dar niciunquarc charmsaubottom.
Fiind barioni, toți hiperonii suntfermioni.Adică, auspinsemiîntregși se supunstatisticii Fermi-Dirac.Toți interacționează prin intermediulforței nucleare tari,ceea ce înseamnă că sunt tipuri dehadroni.Sunt compuși din trei quarcuri ușoare, dintre care cel puțin unul este un quarc strange, fiind deci barioni strange. Hiperonii se dezintegreazăslabfără conservareaparității.
Primele cercetări asupra hiperonilor au avut loc în anii 1950 și au impulsionat cercetătorii la crearea unei clasificări organizate a particulelor. În prezent, cercetările în acest domeniu se efectuează cu ajutorul datelor obținute în mai multe laboratoare din jurul lumii, inclusivCERN,Fermilab,SLAC,JLAB,Laboratorul Național Brookhaven,KEKși altele. Temele abordate includ căutareaviolării parității sarcinii,măsurători alespinului,studii alestărilor excitate,și căutarea stărilor exotice precumpentaquarcurileșidibarionii.
Tipuri de hiperoni
[modificare|modificare sursă]
Există trei hiperonisigma(Σ),sigma plus(Σ+),sigma zero(Σ0) șisigma minus(Σ-). Aceștia auenergii de repausde ~1190 MeVși durate de viață de ~1×10−10scu excepția lui Σ0a cărui durată de viață este mai scură,1×10−19s.
Există un hiperonlambda(Λ),lambda zeroΛ0.Acesta are o energie de repaus de1115 MeVcu o durată de viață de2.6×10−10s.
Există doi hiperonixi(Ξ),xi zeroΞ0șixi minusΞ-.Aceștia au energii de repaus de1315 MeVși1320 MeVși durate de viață de2.9×10−10sși1.6×10−10s.
Există un hiperonomega(Ω), ultimul descoperit,omega minusΩ-,cu o masă de1670 MeVși o durată de viață de8.2×10−11s.
Dezintegrarea hiperonilor
[modificare|modificare sursă]Din moment cenumărul cuantic de stranietateeste conservat deinteracțiunile tari,hiperonii în stare fundamentală nu se pot dezintegra tare (adică în interacțiunile tari). Totuși, aceștia participă în interacțiunile tari.
Dezintegrarea lambda
[modificare|modificare sursă]- Λ0→ p++ π−
- Λ0→ n0+ π0
În cazuri rare, Λ0se poate de asemenea dezintegra prin intermediul următoarelor procese:
- Λ0→ p++ e-+νe
- Λ0→ p++ μ-+νμ
Dezintegrarea sigma
[modificare|modificare sursă]- Σ+→ p++ π0
- Σ+→ n0+ π+
- Σ0→ Λ0+ γ
- Σ-→ n0+ π-
Dezintegrarea xi
[modificare|modificare sursă]- Ξ0→ Λ0+ π0
- Ξ-→ Λ0+ π-
Particulele xi sunt de asemenea cunoscute ca hiperoni „cascadă”, deoarece parcurg o dezintegrare în doi pași, devenind un nucleon după ce se dezintegrează mai întâi într-un Λ0și emițând un π±.
Dezintegrarea omega minus
[modificare|modificare sursă]Particulele omega minus au unnumăr barionicde +1 și ohipersarcinăde −2, dându-i o stranietate de −3. Sunt necesare multiple dezintegrări slabe schimbătoare de aromă pentru a se dezintegra într-un proton sau neutron. ModelulSU(3)al luiMurray Gell-Mann(numit uneorimetoda înoptirii) a prezis existența acestui hiperon precum și masa și faptul că se va supune numai proceselor de dezintegrare slabă.
Dovezi experimentale pentru existența sa au fost descoperite în 1964 laLaboratorul Național Brookhaven.Mai multe exemple ale formării sale și observarea cu ajutorul acceleratoarelor de particule au confirmat modelul SU(3).
- Ω-→ Ξ0+ π-
- Ξ0→ Λ0+ π0
- Λ0→ p++ π-
Lista hiperonilor
[modificare|modificare sursă]| Particulă | Simbol | Compoziție | Masă de repaus MeV/c2 |
Isospin I |
Spin(Paritate) JP |
Q | S | C | B' | Durata medie de viață s |
Se dezintegrează în |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lambda[1] | Λ0 | uds | 1 115,683(6) | 0 | 1⁄2+ | 0 | −1 | 0 | 0 | 2,60×10−10[2] | p++ π- saun0+ π0 |
| Sigma[3] | Σ+ | uus | 1 189,37(0,7) | 1 | 1⁄2+ | +1 | −1 | 0 | 0 | 8,018±0,026×10−11 | p++ π0 saun0+ π+ |
| Sigma[4] | Σ0 | uds | 1 192,642(24) | 1 | 1⁄2+ | 0 | −1 | 0 | 0 | 7,4±0,7×10−20 | Λ0+ γ |
| Sigma[5] | Σ- | dds | 1 197,449(30) | 1 | 1⁄2+ | −1 | −1 | 0 | 0 | 1,479±0,011×10−10 | n0+ π- |
| Rezonanță sigma[6] | Σ*+(1385) | uus | 1 382,8(4) | 1 | 3⁄2+ | +1 | −1 | 0 | 0 | Λ + πsau Σ + π | |
| Rezonanță sigma[6] | Σ*0(1385) | uds | 1 383,7±1,0 | 1 | 3⁄2+ | 0 | −1 | 0 | 0 | Λ + π sau Σ + π | |
| Rezonanță sigma[6] | Σ*-(1385) | dds | 1 387,2(5) | 1 | 3⁄2+ | −1 | −1 | 0 | 0 | Λ + πsau Σ + π | |
| Xi[7] | Ξ0 | uss | 1 314,83(20) | 1⁄2 | 1⁄2+ | 0 | −2 | 0 | 0 | 2,90±0,09×10−10 | Λ0+ π0 |
| Xi[8] | Ξ- | dss | 1 321,31(13) | 1⁄2 | 1⁄2+ | −1 | −2 | 0 | 0 | 1,639±0,015×10−10 | Λ0+ π- |
| Rezonanță xi[9] | Ξ*0(1530) | uss | 1 531,80(32) | 1⁄2 | 3⁄2+ | 0 | −2 | 0 | 0 | Ξ + π | |
| Rezonanță xi[9] | Ξ*-(1530) | dss | 1 535,0(6) | 1⁄2 | 3⁄2+ | −1 | −2 | 0 | 0 | Ξ + π | |
| Omega[10] | Ω- | sss | 1 672,45(29) | 0 | 3⁄2+ | −1 | −3 | 0 | 0 | 8,21±0,11×10−11 | Λ0+ K-sau Ξ0+ π-sau Ξ-+ π0 |
Vezi și
[modificare|modificare sursă]- Barion delta
- Barion lambda
- Barion omega
- Barion sigma
- Barion xi
- Nucleon
- Hipernucleu
- Lista mezonilor
- Lista particulelor
Bibliografie
[modificare|modificare sursă]- Henry Semat, John R. Albright ().Introduction to atomic and nuclear physics („Introducere în fizica atomică și nucleară” ).Chapman and Hall.ISBN0-412-15670-9.
Referințe
[modificare|modificare sursă]- ^„Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics – Lambda”(PDF).Accesat în.
- ^„Physics Particle Overview – Baryons”.Arhivat dinoriginalla.Accesat în.
- ^„Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics – Sigma+”(PDF).Accesat în.
- ^„Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics – Sigma0”(PDF).Accesat în.
- ^„Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics – Sigma-”(PDF).Accesat în.
- ^abc„Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics – Sigma(1385)”(PDF).Accesat în.
- ^„Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics – Xi0”(PDF).Accesat în.
- ^„Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics – Xi-”(PDF).Accesat în.
- ^ab„Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics – Xi(1530)”(PDF).Accesat în.
- ^„Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics – Omega-”(PDF).Accesat în.