Delta baryon

Delta baryon

Sammansättning	Δ ++ : u u u Δ + : u u d Δ 0 : u d d Δ − : d d d
Statistik	Fermionisk
Interaktioner	Stark , svag , elektromagnetisk och gravitation
Symbol	Δ
Typer	4
Massa	1 232 ± 2 MeV/ c 2
Snurra	3/2 _ _ , 5/2 _ ... , 7/2 _ _ _
Konstighet	0
Charm	0
Bottenhet	0
Topphet	0
Isospin	3/2 _ _

Deltabaryonerna ( eller Δ- baryonerna , även kallade Delta-resonanser ) är en familj av subatomära partiklar gjorda av tre upp- eller nerkvarkar (u eller d-kvarkar) , samma kvarkar som består av de mer bekanta protonerna och neutronerna .

Egenskaper

Fyra närbesläktade Δ- baryoner finns:
Δ ⁺⁺
(kvarkar: uuu),
Δ ⁺
(uud),
Δ ⁰
(udd) och
Δ ⁻
(ddd), som bär en elektrisk laddning på +2 e , +1 e , 0  e , och −1 e .

Δ- baryonerna har en massa på cirka 1 232 MeV/ c ² ; deras tredje komponent av isospin ${\displaystyle \;I_{3}=\pm {\tfrac {1}{2}}~{\mathsf {eller}}~\pm {\tfrac {3}{2}}\;;} och de$ är krävs för att ha ett inre spinn på 3/2 ) . eller högre (halvheltalsenheter Vanliga nukleoner (symbol N, som betyder antingen en 1/2 proton eller neutron ) har däremot en massa på cirka 939 MeV/ c2 ^. och både inre spin och isospin på Partiklarna
Δ ⁺
(uud) och
Δ ⁰
(udd) är spin-excitationer med högre massa av protonen (
N ⁺
, uud) respektive neutronen (
N ⁰
, udd).

Δ
− ⁺⁺
och
Δ ⁻
har dock inga direkta nukleonanaloger: Till exempel, även om deras laddningar är identiska och deras massor är likartade,
är Δ ⁽
ddd), inte nära besläktad med antiprotonen (
p
, uud ) .

Deltatillstånden som diskuteras här är bara kvantexcitationerna med lägsta massa av protonen och neutronen. Vid högre snurr uppträder ytterligare högre , ... , massa Delta- , 1/2 tillstånd ha spin ( , alla definierade genom att / 2 konstant 3/2 med 11 eller isospin beroende på laddning), men 3/2 5/2 7/2 , multiplicerat med ħ . En fullständig lista över alla egenskaper i alla dessa stater finns i Beringer et al . (2013).

Det finns också antipartikeldeltatillstånd med motsatta laddningar, som består av motsvarande antikvarkar.

Upptäckt

Delstaterna etablerades experimentellt vid University of Chicago cyclotron och Carnegie Institute of Technology synchro-cyclotron i mitten av 1950-talet med hjälp av accelererade positiva pioner på vätemål. Existensen av
Δ ⁺⁺
, med dess ovanliga elektriska laddning på +2 e , var en avgörande ledtråd i utvecklingen av kvarkmodellen .

Bildning och förfall

Deltatillstånden skapas när en tillräckligt energisk sond – såsom en foton , elektron , neutrino eller pion – träffar en proton eller neutron, eller möjligen genom kollision av ett tillräckligt energiskt nukleonpar.

Alla Δ-baryoner med massa nära 1 232 MeV sönderfaller snabbt via den starka kraften till en nukleon ( proton eller neutron ) och en pion med lämplig laddning. De relativa sannolikheterna för tillåtna slutladdningstillstånd ges av deras respektive isospin-kopplingar . Mer sällan och långsammare
Δ ⁺
sönderfalla till en proton och en foton och
Δ ⁰
kan sönderfalla till en neutron och en foton .

Lista

Delta baryoner

Partikelnamn _	Symbol	Quark innehåll	Massa ( MeV / c 2 )	jag 3	J P	F ( e )	S	C	B′	T	Medellivstid ( er )	vanligtvis till
Delta	Δ ++ (1 232)	u u u	1 232 ± 2	+ 3/2 _ _	3/2 _ _ +	+2	0	0	0	0	(5,63 ± 0,14) × 10 −24	p + + π +
Delta	Δ + (1 232)	u u d	1 232 ± 2	+ 1/2 _ _	3/2 _ _ +	+1	0	0	0	0	(5,63 ± 0,14) × 10 −24	π + + n 0 , eller π 0 + p +
Delta	Δ 0 (1 232)	u d d	1 232 ± 2	− + 1/2 _ _	3/2 _ _ +	0	0	0	0	0	(5,63 ± 0,14) × 10 −24	π 0 + n 0 , eller π − + p +
Delta	Δ − (1 232)	d d d	1 232 ± 2	− + 3/2 _ _	3/2 _ _ +	−1	0	0	0	0	(5,63 ± 0,14) × 10 −24	π − + n 0

^[a] ^ PDG rapporterar resonansbredden (Γ). Här ges istället omvandlingen ${\textstyle \tau ={\frac {\hbar }{\Gamma }}}.$

Bibliografi

• Amsler, C.; et al. ( Particle Data Group ) (2008). "Recension av partikelfysik" (PDF) . Fysik Bokstäver B . 667 (1): 1–6. Bibcode : 2008PhLB..667....1A . doi : 10.1016/j.physletb.2008.07.018 . hdl : 1854/LU-685594 .