Элементарные частицы барионы — страница 3

  • Просмотров 1268
  • Скачиваний 20
  • Размер файла 74
    Кб

(b-кварком). Σ-барионы (Σ+, Σ0, Σ−) имеют спин 1/2, странность −1. Как и Λ-барион, состоят из u-, d- и s-кварка, но триплетны по изоспину (I=1). Нейтральный Σ0-барион имеет тот же кварковый состав, что и Λ0-барион (uds), но тяжелее, в связи с этим он очень быстро распадается в Λ0 с вылетом фотона (время жизни составляет лишь 6×10−20 с, поскольку распад происходит за счёт электромагнитного взаимодействия). Σ+ (uus) и Σ− (dds) распадаются за примерно 10−10 с на

пион и нуклон. Следует отметить, что Σ+ и Σ− не являются частицей и античастицей — это самостоятельные частицы, каждая из них (как, кстати, и Σ0) имеет свою античастицу. Массы Σ-гиперонов составляют около 1200 МэВ. Обнаружены также тяжёлые Σ-барионы, не являющиеся гиперонами (то есть содержащие вместо s-кварка более тяжёлый кварк). Ξ-барионы (Ξ0 и Ξ−) имеют спин 1/2, странность −2. Они содержат по два странных кварка; кварковый состав uss

(Ξ0) и dss (Ξ−). Их масса близка к 1,3 ГэВ. Распадаются (с временем жизни около 10−10 с) на пион и Λ0-гиперон. Существуют тяжёлые Ξ-барионы, не являющиеся гиперонами (один из странных кварков заменен c- или b-кварком). Ω-барионы (существует лишь один тип этих частиц, Ω−-гиперон) имеют спин 3/2 и странность −3, состоят из 3 странных кварков (sss). Масса частицы 1,672 ГэВ. Преимущественные моды распада — на Λ0-гиперон и отрицательный каон или на Ξ0 и

отрицательный пион (время жизни около 10−10 с). Открыты некоторые тяжёлые Ω-барионы, отличающиеся заменой одного из s-кварков на тяжёлый кварк. Декуплет барионов со спином 3/2 Октет барионов со спином 1/2 Существует также широкий спектр короткоживущих возбуждённых состояний этих барионов. Большинство лёгких барионов в основном состоянии распадаются за счёт слабого взаимодействия, поэтому их время жизни относительно велико

(исключение составляет, как было отмечено выше, Σ0-гиперон).Лёгкие барионы (гипероны, Δ-барионы и нуклоны) в зависимости от спина входят в состав одного из двух мультиплетов: декуплета со спином 3/2 (Δ-барионы, Ω-гипероны и возбуждённые состояния Σ- и Ξ-гиперонов) и октета со спином 1/2 (нуклоны, Σ-, Λ- и Ξ-гипероны). Таблица Барионы (B = 1, L = 0) Частица Кварковый состав Масса,mc2(МэВ) Время жизни (сек) или ширина (МэВ) Спин-четность, изоспинJP(I)

Основные моды распада p uud 938.27 >1031 лет 1/2+(1/2) n ddu 939.57 887+2 1/2+(1/2) pe uds 1116 2.6·10-10 1/2+(0) pπ-, nπ0 + uus 1189 0.80·10-10 1/2+(1) pπ0, nπ+ 0 uds 1193 7.4·10-20 1/2+(1) Λγ - dds 1197 1.5·10-10 1/2+(1) nπ- 0 uss 1315 2.9·10-10 1/2+(1/2) Λπ0 - dss 1321 1.6·10-10 1/2+(1/2) Λπ- - sss 1672 0.82·10-10 3/2+(0) ΛK-, Ξ0π- 1230-1234 115-125 3/2+(3/2) (n или p) + π Свойства барионов Барионы участвуют во всех известных элементарных взаимодействиях: сильном, электромагнитном, слабом и гравитационном (см. Элементарные частицы. Тяготение). Наличие у