Bariony

Struktura neutronu, zbudowanego z trzech kwarków: dwóch kwarków dolnych "d" i jednego kwarka górnego "u" (układ udd), związanych silnym oddziaływaniem przenoszonym przez gluony.
Kwarki posiadają ładunki kolorowe przenoszone przez gluony
Struktura cząstki omega składająca się z trzech kwarków dziwnych (z ang. strange). Kwarki S mają ten sam zapach, ale różne ładunki kolorowe

Bariony – rodzina cząstek silnie oddziałujących fermionów (o spinie połówkowym). Bariony są podrodziną cząstek silnie oddziałujących, nazywanych hadronami. Barionem jest proton czy neutron, wspólnie nazywane nukleonami[1].

Formalnie bariony definiuje niezerowa liczba kwantowa nazywana liczbą barionową. Prawo zachowania liczby barionowej jest konsekwencją fundamentalnej globalnej symetrii U(1) (grupa transformacji unitarnych). Kwarki charakteryzują się ułamkową liczbą barionową równą 1/3.

Termin barion pochodzi z klasycznej greki i oznacza "ciężki" (βαρύς). Cząstki te były znacznie cięższe niż inne (np. elektron który jest leptonem). Bariony razem z mezonami tworzą rodzinę hadronów. Bariony są to hadrony składające się z trzech kwarków (stąd ich liczba barionowa jest równa 1). Cięższe bariony zbudowane przynajmniej z jednego kwarku dziwnego s to hiperony (Λ, Σ, Ξ, Ω, ...).

Model Standardowy przewiduje, że bariony tworzy pięć kwarków: d, u, s, c, b (t rozpada się zbyt szybko, żeby wchodzić w skład hadronów). Bariony mogą mieć spin 3/2 (wtedy każda kombinacja kwarków jest możliwa) bądź 1/2 (wtedy kombinacje typu aaa są niemożliwe, a kombinacje typu abc występują w dwóch stanach). Z tego wynika liczba barionów (bez uwzględnienia stanów wzbudzonych): 1 × 5 (kombinacja kwarków typu aaa) + 2 × (5*4) (kombinacje typu aab) + 3 × (5×4×3/6) (kombinacje typu abc) = 75.

Nazewnictwo[2]:

  • bariony mające trzy kwarki u lub d mają symbol N dla izospinu 1/2 i Δ dla izospinu 3/2
  • bariony mające dwa kwarki u lub d mają symbol Λ dla izospinu 0 i Σ dla izospinu 1
  • bariony mające jeden kwark u lub d mają symbol Ξ
  • bariony bez kwarków u lub d mają symbol Ω

Obecność kwarków cięższych niż s oznacza się indeksem dolnym.

Kombinacje niektórych kwarków:

Symbol Nazwa Skład kwarków Ładunek elektryczny Dziwność Masa (GeV/c²) Spin
Nukleony
p proton uud +1 0 0,9383 1/2
n neutron udd 0 0,9396
Δ++ delta uuu +2 0 1,232 3/2
Δ+ uud +1 1,232
Δ0 udd 0 1,232
Δ- ddd −1 1,232
Hiperony
Λ0 lambda uds 0 −1 1,1157 1/2
Σ+ sigma uus +1 −1 1,1894 1/2
Σ0 uds 0 1,1926
Σ- dds −1 1,1974
Σ*+ uus +1 3/2
Σ*0 uds 0
Σ*- dds −1
Ξ0 ksi uss 0 −2 1,315 1/2
Ξ−1 dss −1 1,321
Ω- omega sss −1 −3 1,672 3/2


Przypisy

  1. ↑ Bariony, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2021-07-29].
  2. ↑ Naming scheme for hadrons. PDG. [dostęp 2011-10-30]. (ang.).

Linki zewnętrzne

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.