하이페론
하이페론(영: hyperon)은, 파업 레인지 쿼크를 포함하지만, 매력 쿼크, 보텀 쿼크 및 탑쿼크를 포함하지 않는 중입자인[1].바꾸어 말하면, 스트렌지네스를 가지지만, 매력, 보틈네스, 툽네스를 가지지 않는 중입자이다.
목차
성질
모든 하이페론은, 중입자이며 페르미온이다.즉, 그것들은 반정수 스핀을 가져 페르미=디 락 통계에 따른다.그것들은 모두 강한 원자력을 경유해 상호작용 해, 중성자를 형성한다.그것들은 세 개의 가벼운 쿼크로부터 구성되어 적어도 그 하나는 파업 레인지 쿼크이다.파업 레인지 쿼크를 포함하기 위해, 그것들은 파업 레인지 중입자이다.하이페론은 패리티비보존의 약한 붕괴를 한다.
수명은10-10~10-8초와 핵자에 비해 극히 단명이며, 그 질량은 핵자보다 수할 무겁다.또, 1개의 핵자와 1개또는 몇개의 중간자에 붕괴한다.
- 개개의 하이페론의 성질에 대해서는 중입자도 참고.
종류
하이페론의 종류에는,Σ입자,Ξ입자,Λ입자,Σ*입자,Ξ*입자,Ω입자가 있다.아이소스핀의 제3 성분을 고려에 넣는(업 쿼크와 다운 쿼크를 구별한다)와 전부 12 종류가 존재한다.
시그마하이페론은,Σ+
,Σ0
및Σ−
의 3종류가 존재한다.그것들은, 약 □1190 MeV의 정지 에너지 및 약 □1×10－10초의 수명을 가진다.Σ0
(은)는 예외로 그 수명은 □1×10－19초 이하이다.
람다하이페론은,Λ0
의 일종류가 존재한다.그것은, □1115 MeV의 정지 에너지 및 □2.6×10－10초의 수명을 가진다.
그자이하이페론은,Ξ0
및Ξ−
의 2종류가 존재한다.그것들은, □1315 MeV 및 □1320 MeV의 정지 에너지와 □2.9×10－10초 및 □1.6×10－10초의 수명을 가진다.
오메가하이페론은,Ω−
의 일종류가 존재한다.그것은, □1670 MeV의 정지 에너지 및 □8.2×10－11초의 수명을 가진다.
8 중요한 항목
- sdd =Σ-
- (sud + sdu) /√2 =Σ0
- uus =Σ+
- dss =Ξ-
- uss =Ξ0
- (sud - sdu) /√2 =Λ0
10 중요한 항목
- (sdd + dsd + dds) /√3 =Σ*-
- (uds + sdu + usd + dsu + sud + sdu) /√6 =Σ*0
- (uus + usu + suu) /√3 =Σ*+
- (dss + sds + ssd) /√3 =Ξ*-
- (uss + sus + ssu) /√3 =Ξ*0
- sss =Ω-
붕괴 반응
스트렌지네스는 강한 상호작용에 의해서 변환되므로, 기저 상태 하이페론은 강한 붕괴를 하지 않는다.그렇지만, 그것들은 강한 상호작용에 관여하고 있다.
Λ붕괴
- Λ0
→ p+
+ π−
- Λ0
→ n0
+ π0
Λ0
도 다음 과정에 의해 분별없게 일어나지 않는 붕괴를 한다:
- Λ0
→ p+
+ e−
+ ν
e
- Λ0
→ p+
+ μ−
+ ν
μ
Σ붕괴
- Σ+
→ p+
+ π0
- Σ+
→ n0
+ π+
- Σ0
→ Λ0
+ γ
- Σ−
→ n0
+ π−
Ξ붕괴
- Ξ0
→ Λ0
+ π0
- Ξ−
→ Λ0
+ π−
Ξ입자는,"카스케이드"하이페론으로서도 알려진다.그것들은 최초로Λ0
에 붕괴해π±
(을)를 방사하는 것으로 핵자에게 붕괴하는 2단계 카스케이드 붕괴를 일으키는 것부터 이 이름이 붙었다.
Ω－붕괴
Ω−
(은)는, 중입자수+1및 초전하-2를 가져, 그 스트렌지네스는-3이 된다.그것은 요코 또는 중성자에 붕괴하는 다중 플래이버 변환약붕괴를 일으킨다.말레이・게르만의 SU(3) 모델(때에 팔도설로 불린다)은 이 하이페론의 존재, 질량 및 약붕괴만이 가능한 것을 예측한다.
그 존재에 대한 실험적 증거는, 1964년에 브룩크헤분 국립 연구소에서 발견되었다.입자 가속기에 의한 그 형성이라고 관측의 새로운 예에 의해서, SU(3) 모델은 확증 되고 있다.
- Ω−
→ Ξ0
+ π−
- Ξ0
→ Λ0
+ π0
- Λ0
→ p+
+ π−
연구
하이페론은 통상의 원자핵에는 포함되지 않기 때문에, 원자핵내에서 파우리궻 배타 원리의 제약을 받지 않는다.그 때문에, 하이페론을 사용해 원자핵의 내부를 찾을 수 있다.
하이페론핵자 상호작용을 연구하는 것으로, 일반화된 강한 상호작용의 성질을 알 수 있다.하이퍼핵을 만들어 그 에너지 준위를 조사하는 것에 의해서, 이 상호작용의 연구를 하고 있다.
하이페론의 첫 연구는 1950년대에 시작했다.물리학자들은 입자의 조직적인 분류를 만들어내는 것에 몰아낼 수 있었다.오늘, 이 영역의 연구는, CERN, 페르미라보, SLAC, JLAB, 브룩크헤분 국립 연구소, KEK등의 온 세상이 많은 시설로부터 얻을 수 있는 데이터에 대해서 행해지고 있다.하이페론에 대한 의제는, CP대칭성의 파괴의 탐색, 스핀의 계측, 여기 상태의 연구(일반적으로 분광학으로 불린다) 그리고 펜타크크 및 다이 중입자와 같은 이그조틱 상태의 탐색등이 있다.
하이페론의 일람
| 입자 | 기호 | 조성 | 정지 질량 MeV/c2 | 아이소스핀 I | 스핀(패리티) JP | Q | S | C | B' | 평균수명 s | 붕괴 생성물 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lambda[2] | Λ0 | uds | 1 115.683(6) | 0 | 1□2+ | 0 | −1 | 0 | 0 | 2.60×10−10 [3] | p+ + π− 또는 n0 + π0 |
| 시그마[4] | Σ+ | uus | 1 189.37(0.7) | 1 | 1□2+ | +1 | −1 | 0 | 0 | □(8.018±0.026)×10－11 | p+ + π0 또는 n0 + π+ |
| 시그마[5] | Σ0 | uds | 1 192.642(24) | 1 | 1□2+ | 0 | −1 | 0 | 0 | □(7.4±0.7)×10－20 | Λ0 + γ |
| 시그마[6] | Σ− | dds | 1 197.449(30) | 1 | 1□2+ | −1 | −1 | 0 | 0 | □(1.479±0.011)×10－10 | n0 + π− |
| 시그마 공명[7] | Σ+ (1385) | uus | 1 382.8(4) | 1 | 3□2+ | +1 | −1 | 0 | 0 | Λ+π또는 Σ+π | |
| 시그마 공명[7] | Σ0 (1385) | uds | 1 383.7±1.0 | 1 | 3□2+ | 0 | −1 | 0 | 0 | Λ+π또는 Σ+π | |
| 시그마 공명[7] | Σ− (1385) | dds | 1 387.2(5) | 1 | 3□2+ | −1 | −1 | 0 | 0 | Λ+π또는 Σ+π | |
| 그자이[8] | Ξ0 | uss | 1 314.83(20) | 1□2 | 1□2+ | 0 | −2 | 0 | 0 | □(2.90±0.09)×10－10 | Λ0 + π0 |
| 그자이[9] | Ξ− | dss | 1 321.31(13) | 1□2 | 1□2+ | −1 | −2 | 0 | 0 | □(1.639±0.015)×10－10 | Λ0 + π− |
| 그자이 공명[10] | Ξ0 (1530) | uss | 1 531.80(32) | 1□2 | 3□2+ | 0 | −2 | 0 | 0 | Ξ+π | |
| 그자이 공명[10] | Ξ− (1530) | dss | 1 535.0(6) | 1□2 | 3□2+ | −1 | −2 | 0 | 0 | Ξ+π | |
| 오메가[11] | Ω− | sss | 1 672.45(29) | 0 | 3□2+ | −1 | −3 | 0 | 0 | □(8.21±0.11)×10－11 | Λ0 + K− 또는 Ξ0 + π− 또는 |
관련 항목
각주
- ^중핵자, 초핵자, 초중립자라고도 말하면 일반용의 서적에 쓰여져 있는 것 같지만, 소립자・원자핵의 전문서로는 보일 수 없다.또, 소립자・원자핵의 연구를 실시하고 있는 물리학자가 이러한 일본에서 부르는 이름으로 부르는 것은 전무라고 해도 좋다.
- ^"Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Lambda (PDF)". 2008년 4월 20일 열람.
- ^ "Physics Particle Overview - Baryons". 2008년 4월 20일 열람.
- ^"Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Sigma+ (PDF)". 2008년 4월 20일 열람.
- ^"Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Sigma0 (PDF)". 2008년 4월 20일 열람.
- ^"Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Sigma- (PDF)". 2008년 4월 20일 열람.
- ^ a b c"Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Sigma(1385) (PDF)". 2008년 4월 20일 열람.
- ^"Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Xi0 (PDF)". 2008년 4월 20일 열람.
- ^"Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Xi- (PDF)". 2008년 4월 20일 열람.
- ^ a b"Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Xi(1530) (PDF)". 2008년 4월 20일 열람.
- ^"Particle Data Groups: 2006 Review of Particle Physics - Omega- (PDF)". 2008년 4월 20일 열람.
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