Bariony
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 |
- Diagramy obrazujące ładunek i dziwność niektórych barionów
-
-
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ Bariony, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2021-07-29].
- ↑ Naming scheme for hadrons. PDG. [dostęp 2011-10-30]. (ang.).
