Baryoni
Wikipedia
| Baryoni | |
|---|---|
| Rakenne | Yhdistelmähiukkanen (tavallisesti 3 kvarkkia) |
| Perhe | Fermioni |
| Ryhmä | Hadroni |
| Vuorovaikutus | Vahva vuorovaikutus Gravitaatio |
| Symboli | p, n, Λ0, Σ+, Ω-,... |
| Sähkövaraus | -1 e, 0 e, 1 e, 2 e |
| Spin | 1/2, 3/2 |
Baryoni on kolmesta kvarkista koostuva hiukkanen ja antibaryonit muodostuvat kolmesta antikvarkista. [1] Baryonit ovat fermioneja eli niiden spin on puoliluku. Ne kuuluvat hadroneihin eli vahva ydinvoima vaikuttaa niihin.
Atomiytimissä esiintyvät nukleonit, neutroni ja protoni ovat yleisimmät baryonit. Muita baryoneja kutsutaan hyperoneiksi. Ne ovat neutronia raskaampia hiukkasia, joiden hajoamisaika on nanosekuntia lyhyempi. Hajoamistuotteet ovat yleensä kevyempiä baryoneja sekä kvarkista ja antikvarkista koostuvia mesoneja. Hyperoneja voidaan valmistaa hiukkaskiihdyttimissä, ja joidenkin mallien mukaan neutronitähtien ytimet koostuvat hyperoneista.
Kvarkeista u-kvarkin sähkövaraus on +2/3 alkeisvarausyksikköä, d- ja s-kvarkkien kummankin -1/3 alkeisvarausyksikköä. Kaikkien näistä muodostettavien kolmen kvarkin yhdistelmien eli baryonien varaus alkeisvarausyksikkönä on kokonaisluku.
Baryoneja koskee baryoniluvun säilymislaki. [2] Jokaisen baryonin baryoniluku on määritelmän mukaan 1, mutta niillä on kullakin myös antihiukkasensa, jonka baryoniluku on -1. Protonia raskaammat baryonit ovat epästabiileja ja ne hajoavat nopeasti muiksi baryoneiksi siten, että uusien hiukkasten kokonaisbaryoniluku on sama kuin hajonneen baryonin. Sen sijaan baryonin ja antibaryonin annihilaatiossa molemmat muuttuvat muiksi hiukkasiksi, joiden baryoniluku on 0.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Baryonien ryhmittely
Baryonit voidaan jakaa spinin perusteella kahteen alaluokkaan, spin ½- ja spin 3/2 -baryoneihin. Spin ½ -baryoneilla kahden kvarkin spin on samansuuntainen ja kolmannen kvarkin erisuuntainen. Sekä protoni että neutroni ovat spin ½ -baryoneja. Spin 3/2 -baryonien kaikkien kvarkkien spinit ovat samansuuntaiset.
Spin 1/2 -baryoneja on kahdeksan erilaista (oktetti), spin 3/2 -baryoneja taas kymmenen (dekupletti). Kummatkin jaetaan eri ryhmiin ns. outouden perusteella, joka on niissä olevien s-kvarkkien (outojen kvarkkien) lukumäärän vastaluku.
Muiden baryonien kuin nukleonien niminä käytetään kreikkalaisia kirjaimia, joiden yhteyteen lisätään niiden sähkövarauksen etumerkki sekä eräissä tapauksessa *-merkki erottamaan spin 3/2 -hiukkaset spin 1/2 -hiukkasista.
Spin 1/2 -baryonit ovat:
- Outous 0:
- Outous -1:
- Outous -2
- Ksii-miinus (Ξ-), yksi d-kvarkki ja kaksi s-kvarkkia, varaus -1
- Ksii-nolla (Ξ0, yksi u-kvarkki, kaksi s-kvarkkia, varaus 0
Spin 3/2 -baryonit ovat:
- Outous 0:
- Delta-miinus (Δ-), kolme d-kvarkkia, varaus -1
- Delta-nolla (Δ0), yksi u-kvarkki, kaksi d-kvarkkia, varaus 0
- Delta-plus (Δ+), kaksi u-kvarkkia, yksi d-kvarkki, varaus +1
- Delta-kaksiplus (Δ2+), kolme u-kvarkkia
- Outous -1
- Sigma-miinus (Σ*-), kaksi d-kvarkkia ja yksi s-kvarkki, varaus -1
- Sigma-nolla (Σ*0), yksi u-, yksi d- ja yksi s-kvarkki, varaus 0
- Sigma-plus (Σ*+), kaksi u-kvarkkia, yksi s-kvarkki, varaus +1
- Outous -2
- Ksii-miinus (Ξ*-), yksi d-kvarkki ja kaksi s-kvarkkia, varaus -1
- Ksii-nolla (Ξ*0, yksi u-kvarkki, kaksi s-kvarkkia, varaus 0
- Outous -3:
- Omega-miinus, kolme s-kvarkkia, varaus -1
[muokkaa] Katso myös
[muokkaa] Lähteet
- ↑ B.R.Martin & G.Shaw: ”2.2.2”, Particle Physics, 2. painos. Wiley, 2003. ISBN 0-471-97285-1. (englanniksi)
- ↑ M. K. Sundaresan: ”Glossary: Baryon Number Conservation”, Handbook of Particle Physics. CRC Press, 2001. ISBN 0-8493-0215-3. (englanniksi)
