Σ-Baryon
Sigma-Baryon (Σ+) | |
|---|---|
| Klassifikation | |
| Fermion Hadron Baryon | |
| Eigenschaften[1] | |
| elektrische Ladung | +1 e |
| Ruheenergie | 1189,37(7) MeV |
| magnetisches Moment | 2,458(10) μN |
| SpinParität | ½+ |
| Isospin | 1 (Iz = +1) |
| Strangeness | −1 |
| mittlere Lebensdauer | 0,8018(26) · 10−10 s |
| Valenzquarks | uus |
Σ0 | |
|---|---|
| Klassifikation | |
| Fermion Hadron Baryon | |
| Eigenschaften[1] | |
| elektrische Ladung | neutral |
| Ruheenergie | 1192,642(24) MeV |
| SpinParität | ½+ |
| Isospin | 1 (Iz = 0) |
| Strangeness | −1 |
| mittlere Lebensdauer | 7,4(7) · 10−20 s |
| Valenzquarks | uds |
Σ− | |
|---|---|
| Klassifikation | |
| Fermion Hadron Baryon | |
| Eigenschaften[1] | |
| elektrische Ladung | −1 e |
| Ruheenergie | 1197,449(30) MeV |
| Ladungsradius | (0,780 ± 0,080 ± 0,060) fm |
| magnetisches Moment | −1,160(25) μN |
| SpinParität | ½+ |
| Isospin | 1 (Iz = −1) |
| Strangeness | −1 |
| mittlere Lebensdauer | 1,479(11) · 10−10 s |
| Valenzquarks | dds |
Die dreiΣ-Baryonen, auchSigma-Baryonen, sindBaryonen, die aus einemStrange-Quark sowie allen Paarkombinationen vonUp- undDown-Quark bestehen. Sie besitzenSpin 1⁄2,Isospin 1 und werden durch ihreelektrische Ladung gekennzeichnet: Σ+, Σ0 und Σ −.
Die Σ-Baryonen gehören zu denHyperonen.
Beschreibung
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Die Σ-Baryonen gehören demSU(3)-Oktett an.
Die geladenen Σ-Baryonen zerfallen zu beinahe 100 % in einNukleon und einPion[1]. Dabei kann das Σ− aufgrund seiner negativen Ladung nur in einNeutron und ein π− zerfallen, wogegen das Σ+ mit gleicher Wahrscheinlichkeit in ein Neutron und ein π+ wie in einProton und ein π0 zerfällt und deshalb eine nur etwa halb so große Lebensdauer hat.
Das ungeladene Σ0 zerfällt mit nahezu 100 % Wahrscheinlichkeit in einΛ-Baryon und einPhoton. Dieser Zerfall erfolgt mittels derelektromagnetischen Wechselwirkung, so dass dieses Teilchen deutlich kurzlebiger als die geladenen Σ-Baryonen ist.
Angeregte Zustände
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Die Σ-Baryonen besitzenangeregte Zustände, die denselben Quarkinhalt, aber nicht unbedingt denselben Spin haben. Sie sind weitaus kurzlebiger, weil sie über diestarke Wechselwirkung zerfallen können. Der erste angeregte Zustand, der auch als Σ*-Baryon bezeichnet wird, hat den Spin 3⁄2 und ist Teil desBaryon-Dekupletts. Er ist etwas schwerer als die Σ-Baryonen(Σ*−: 1387 MeV/c2,Σ*0: 1384 MeV/c2,Σ*+: 1383 MeV/c2).
Die Σ*-Baryonen zerfallen zum größten Teil über diestarke Wechselwirkung in ein Pion und ein Σ-Baryon oder in ein Pion und einΛ-Baryon. Zu einem geringen Anteil (1,3 %) zerfällt das Σ*0-Baryonelektromagnetisch in ein Λ-Baryon und einPhoton.
Insgesamt kennt man (wenn man die drei Ladungszustände immer nur alsein Teilchen zählt) ziemlich sicher 9 Σ-Baryonen (existence is certain undexistence ranges from very likely to certain) und hat Hinweise auf 16 weitere.[2]
Siehe auch
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Einzelnachweise
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- ↑abcdDie Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus:P. A. Zyla et al. (Particle Data Group): 2020 Review of Particle Physics. In: Prog. Theor. Exp. Phys. 2020, 083C01 (2020). Abgerufen am 3. August 2021 (englisch). Die eingeklammerten Ziffern bezeichnen die Unsicherheit in den letzten Stellen des Wertes.
- ↑Baryon Summary Table, Particle Data Group, 2020