В барионы Delta (или А барионы , называемые также Delta резонансы ) представляют собой семейство субатомной частицы сделаны из трех до или вниз кварков (и , или -кварков).
Существуют четыре тесно связанных Δ- бариона :
Δ++
(составляющие кварки: uuu),
Δ+
(уд),
Δ0
(udd) и
Δ-
(ddd), которые несут электрический заряд +2 e , +1 e , 0 e и -1 e . Барионы Δ имеют массу околоТысяча двести тридцать две МэВ / с 2 , А спина из 3 / 2 , и изоспиновая из 3 / 2 . Обычные протоны и нейтроны ( нуклоны (символ N)), напротив, имеют массу около939 МэВ / с 2 , А спина от 1 / 2 , и изоспиновая из 1 / 2 . В
Δ+
(уд) и
Δ0
(udd) частицы - это более массивные возбуждения протона (
N+
, uud) и нейтронный (
N0
, udd) соответственно. Тем не менее
Δ++
а также
Δ-
не имеют прямых аналогов нуклонов.
Состояния были экспериментально установлены в университете Чикаго циклотрона [1] [2] и в Технологическом институте Карнеги Synchro-циклотрона [3] в середине 1950-х годов с использованием ускоренных положительных пионов на водородных мишеней. Существование
Δ++
, с его необычным зарядом +2, был решающим ключом к развитию кварковой модели .
Обсуждаемые здесь дельта-состояния - это только квантовые возбуждения протона и нейтрона с наименьшей массой. При более высоких массах появляются дополнительные дельта-состояния, все они определяются наличием 3 ⁄ 2 единиц изоспина, но со спиновыми квантовыми числами, включая 1 ⁄ 2 , 3 ⁄ 2 , 5 ⁄ 2 , ... 11 ⁄ 2 . Полный список всех свойств всех этих состояний можно найти в Beringer et al. (2013). [4]
Существуют также дельта-состояния античастиц с противоположными зарядами, состоящие из соответствующих антикварков.
Формирование и распад
Дельта-состояния создаются, когда достаточно энергичный зонд, такой как фотон , электрон , нейтрино или пион, сталкивается с протоном или нейтроном, или, возможно, в результате столкновения достаточно энергичной пары нуклонов.
Все Δ-барионы с массой около 1232 МэВ быстро распадаются под действием сильного взаимодействия на нуклон ( протон или нейтрон ) и пион с соответствующим зарядом. Относительные вероятности разрешенных конечных зарядовых состояний задаются их соответствующими изоспиновыми связями . Реже и медленнее
Δ+
может распадаться на протон и фотон, и
Δ0
может распадаться на нейтрон и фотон .
Список
Имя частицы | Символ | Содержание кварка | Масса ( МэВ / c 2 ) | I −3 | J P | Q ( e ) | S | C | B ′ | Т | Среднее время жизни ( лет ) | Обычно распадается на |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Дельта [4] | Δ++ (1232) | тытыты | 1232 ± 2 | + 3 ⁄ 2 | 3 ⁄ 2 + | +2 | 0 | 0 | 0 | 0 | (5,63 ± 0,14) × 10 −24 [а] | п+ + π+ |
Дельта [4] | Δ+ (1232) | тытыd | 1232 ± 2 | + 1 ⁄ 2 | 3 ⁄ 2 + | +1 | 0 | 0 | 0 | 0 | (5,63 ± 0,14) × 10 −24 [а] | π+ + п0, или же π0 + п+ |
Дельта [4] | Δ0 (1232) | тыdd | 1232 ± 2 | - 1 ⁄ 2 | 3 ⁄ 2 + | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | (5,63 ± 0,14) × 10 −24 [а] | π0 + п0, или же π- + п+ |
Дельта [4] | Δ- (1232) | ddd | 1232 ± 2 | - 3 ⁄ 2 | 3 ⁄ 2 + | −1 | 0 | 0 | 0 | 0 | (5,63 ± 0,14) × 10 −24 [а] | π- + п0 |
[a] ^ PDG сообщает ширину резонанса (Γ). Здесь преобразование дается взамен.
Рекомендации
- ^ Андерсон, HL; Fermi, E .; Long, EA; Нэгл, Делавэр (1 марта 1952 г.). «Полные сечения положительных пионов в водороде». Физический обзор . 85 (5): 936. Полномочный код : 1952PhRv ... 85..936A . DOI : 10.1103 / PhysRev.85.936 .
- ^ Хан, TM; Снайдер, CW; Уиллард, HB; Bair, JK; Klema, ED; Кингтон, JD; Грин, ФП (1 марта 1952 г.). «Нейтроны и гамма-лучи от протонной бомбардировки бериллия». Физический обзор . 85 (5): 934. Полномочный код : 1952PhRv ... 85..934H . DOI : 10.1103 / PhysRev.85.934 .
- ^ Ашкин, Дж .; Blaser, JP; Файнер, Ф .; Стерн, Миссури (1 февраля 1956 г.). «Пион-протонное рассеяние при 150 и 170 Мэв» . Физический обзор . 101 (3): 1149–1158. Bibcode : 1956PhRv..101.1149A . DOI : 10.1103 / PhysRev.101.1149 . HDL : 2027 / mdp.39015095214600 .
- ^ а б в г д Дж. Берингер и др . (2013): Списки частиц -Δ(1232)
Библиография
- C. Amsler et al. ( Группа данных по частицам ) (2008). «Обзор физики элементарных частиц» (PDF) . Физика Письма Б . 667 (1): 1–6. Bibcode : 2008PhLB..667 .... 1A . DOI : 10.1016 / j.physletb.2008.07.018 .