超子
超子是一群次原子粒子的分类,所有的超子都是重子和费米子。因此它们的自旋都是半奇数,而且都遵守费米-狄拉克统计。超子含有上夸克、下夸克、奇夸克,并且至少含有一个奇夸克,它们都是通过强核力彼此之间相互作用,是一种强子。当超子弱衰变时宇称不守恒。它们的半衰期介于1到10秒之间。最早关于超子的研究是开始于1950年代,而到今天欧洲核子研究组织、费米国立加速器实验室、史丹佛线性加速器中心、布鲁克哈芬国家实验室等都有在研究关于超子的论题,这包括CP破坏、自旋测量、激发态研究(一般指为光谱学)、寻找像五夸克或双重子一类的奇特态。
详细情况
20世纪40年代末,罗切斯特和布特勒等发现一批不速之客,一类是重介子,另一类是超子。超子即比核子更重的重子,如Λ、Σ+、Σ0、Σ-等。它们奇怪在于以强相互作用产生,却通过弱相互作用衰变。由奇异夸克构成。
(1)Λ°(lambda)粒子,不带电,其质量约相当于1,115.4Mev.Λ°粒子的半衰期约为2.6×10^(-10)秒。
(2)Ξ(ksi)粒子——共有两种:Ξ°和Ξ-,还有其相当的反粒子。Ξ°不带电,其质量约相当于1,314MeV;Ξ-带负电,其质量约相当于1,321MeV。超子都不能稳定存在,经过一定的平均寿命后,即衰变为其他基本粒子。
(3)Σ(sigma)粒子——共有三种:Σ+,Σ°,Σ-。并且还有与其相当的反粒子。Σ+带正电,质量约相当于1,189.4MeV。Σ°不带电,其质量约相当于1,192.3MeV。Σ-带负电,其质量约相当于1,197.2MeV。
(4)Δ粒子,4种Δ粒子所具有的电荷分别为-1、0、+1和+2
(5)Ω粒子,负Ω粒子,它们鲜为人知,但一般认为比核子重,而且寿命非常短。
衰变方式
Λ°→P+π-
Λ°→n+π°
(2)Σ+粒子的半衰期约为0.79×10^(-10)秒,其主要衰变方式为Σ+→P+π°
Σ+→n+π+
(3)Σ-粒子的半衰期约为1.58×10^(-10)秒,其主要衰变方式为
Σ-→n+π-
(4)Σ°粒子的半衰期很短,约为10^(-10)秒,很显然Σ°的衰变主要是一个电磁交互作用的反应,因此在衰变中有光子被放出来,其反应方式为
Σ°→Λ°+γ
(5)Ξ°粒子的半衰期约为3×10^(-10)秒,其主要衰变方式为
Ξ→Λ°+πo
(6)Ξ粒子的半衰期约为1.75×10^(-10)秒,其主要衰变方式为
Ξ-→Λ°+π-
Ξ粒子也称为递次粒子,因为其主要的衰变方式是先衰变为Λ°粒子,然后Λ°粒子再衰变为质子和介子。