Дельта-барион
| Состав |
|
|---|---|
| Статистика | Фермионный |
| Взаимодействия | Сильное , слабое , электромагнитное и гравитационное |
| Символ | Δ |
| Типы | 4 |
| Масса | 1 232 ± 2 МэВ/ с 2 |
| Вращаться | 3 /2 , 5 /2 , 7 /2 ... |
| Странность | 0 |
| Очарование | 0 |
| Ничтожество | 0 |
| Топнесс | 0 |
| Изоспин | 3 /2 |
Дельта -барионы (или Δ- барионы , также называемые дельта-резонансами ) представляют собой семейство субатомных частиц , состоящих из трех верхних или нижних кварков (u- или d-кварков), тех же самых составных кварков, которые составляют более знакомые нам протоны и нейтроны .
Характеристики
Существуют четыре тесно связанных Δ- бариона :
Δ++
(составные кварки: ууу),
Δ+
(ууд),
Δ0
(удд), и
Δ−
(ddd), которые соответственно несут электрический заряд+2 е ,+1 е ,0 е , и−1 е .
Δ- барионы имеют массу около1 232 МэВ/ c 2 ; их третий компонент изоспин , и они должны иметь собственный спин 3 /2 или выше (полуцелые единицы). Обычные нуклоны (символ N, означающий либо протон , либо нейтрон ), напротив, имеют массу около939 МэВ/ c2 , а также собственный спин и изоспин 1/ 2 .
Δ+
(ууд) и
Δ0
(udd) частицы представляют собой спиновые возбуждения протона с большей массой (
Н+
, uud) и нейтрон (
Н0
, udd) соответственно.
The
Δ++
и
Δ−
, однако, не имеют прямых аналогов нуклонов: например, даже если их заряды идентичны, а массы подобны,
Δ−
(ddd), не имеет тесного отношения к антипротону (
п
, ууд ).
Обсуждаемые здесь состояния Дельта являются только квантовыми возбуждениями протона и нейтрона с наименьшей массой. При более высоких спинах появляются дополнительные состояния Дельта с большей массой, все они определяются наличием постоянной 3 /2 или 1 /2 изоспин (в зависимости от заряда), но со спином 3 /2 , 5 /2 , 7 /2 , ..., 11 /2 умноженное на ħ . Полный список всех свойств всех этих состояний можно найти в Beringer et al . (2013). [1]
Существуют также античастичные дельта-состояния с противоположными зарядами, состоящие из соответствующих антикварков.
Открытие
Состояния были экспериментально установлены в циклотроне Чикагского университета [2] [3]
и синхроциклотроне Технологического института Карнеги [4]
в середине 1950-х годов с использованием ускоренных положительных пионов на водородных мишенях. Существование
Δ++
, с его необычным электрическим зарядом+2 e , сыграл решающую роль в развитии кварковой модели .
Формирование и распад
Дельта-состояния создаются, когда достаточно энергичный зонд — такой как фотон , электрон , нейтрино или пион — сталкивается с протоном или нейтроном, или, возможно, при столкновении достаточно энергичной пары нуклонов.
Все Δ-барионы с массой около1 232 МэВ быстро распадаются через сильное взаимодействие на нуклон ( протон или нейтрон ) и пион соответствующего заряда. Относительные вероятности разрешенных конечных зарядовых состояний задаются их соответствующими изоспиновыми связями . Реже,
Δ+
может распадаться на протон и фотон и
Δ0
может распадаться на нейтрон и фотон .
Список
Имя частицы | Символ | Содержание творога | Масса ( МэВ / c2 ) | Я 3 | Дж . П. | В ( е ) | С | С | Б′ | Т | Средняя продолжительность жизни ( с ) | Обычно распадается на |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Дельта [1] | Δ++ (1 232) | ты ты ты | 1 232 ± 2 | + 3 /2 | 3 /2 + | +2 | 0 | 0 | 0 | 0 | (5,63 ± 0,14) × 10 −24 [а] | п+ + π+ |
| Дельта [1] | Δ+ (1 232) | ты ты г | 1 232 ± 2 | + 1/ 2 | 3 /2 + | +1 | 0 | 0 | 0 | 0 | (5,63 ± 0,14) × 10 −24 [а] | π+ + н0 , или π0 + п+ |
| Дельта [1] | Δ0 (1 232) | ты г г | 1 232 ± 2 | −+1/ 2 | 3 /2 + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | (5,63 ± 0,14) × 10 −24 [а] | π0 + н0 , или π− + п+ |
| Дельта [1] | Δ− (1 232) | г г г | 1 232 ± 2 | −+ 3 /2 | 3 /2 + | −1 | 0 | 0 | 0 | 0 | (5,63 ± 0,14) × 10 −24 [а] | π− + н0 |
[a] ^ PDG сообщает ширину резонанса (Γ). Здесь вместо этого дается преобразование .
Ссылки
- ^ abcde Beringer, J.; et al. ( Particle Data Group ) (2013). Δ(1 232) (PDF) (Отчет). Списки частиц.
- ^ Андерсон, HL; Ферми, E.; Лонг, EA; Нагл, DE (1 марта 1952 г.). "Полные сечения положительных пионов в водороде". Physical Review . 85 (5): 936. Bibcode :1952PhRv...85..936A. doi :10.1103/PhysRev.85.936.
- ^ Hahn, TM; Snyder, CW; Willard, HB; Bair, JK; Klema, ED; Kington, JD; Green, FP (1 марта 1952 г.). «Нейтроны и гамма-лучи от протонной бомбардировки бериллия». Physical Review . 85 (5): 934. Bibcode :1952PhRv...85..934H. doi :10.1103/PhysRev.85.934.
- ^ Эшкин, Дж.; Блейзер, Дж. П.; Фейнер, Ф.; Стерн, МО (1 февраля 1956 г.). «Пионно-протонное рассеяние при 150 и 170 МэВ». Physical Review . 101 (3): 1149– 1158. Bibcode :1956PhRv..101.1149A. doi :10.1103/PhysRev.101.1149. hdl : 2027/mdp.39015095214600 .
Библиография
- Amsler, C.; et al. ( Particle Data Group ) (2008). "Обзор физики элементарных частиц" (PDF) . Physics Letters B. 667 ( 1): 1– 6. Bibcode : 2008PhLB..667....1A. doi : 10.1016/j.physletb.2008.07.018. hdl : 1854/LU-685594 . S2CID 227119789. Архивировано из оригинала (PDF) 2020-09-07 . Получено 2019-12-11 .
