Hyperjádro

Z Multimediaexpo.cz

Hyperjádro je atomové jádro, které obsahuje kromě nukleonů nejméně jeden hyperon, a má tedy nenulovou podivnost. Objevili jej Marian Danysz a Jerzy Pniewski roku 1952.

Nejsnadněji se studují hyperjádra obsahující Λ0, která žijí dostatečně dlouho, takže mají ostré energetické hladiny. Hyperjádro se označuje spodním levým indexem Λ (případně Σ0), například 8ΛBe.

Byla též připravena hyperjádra, obsahující hyperon Σ0,[pozn. 1] i hyperjádra s vícenásobnou podivností (např. 6ΛΛHe nebo 10ΛΛBe).[2] V současné době je známo více než 30 hyperjader. V r. 2010 bylo připraveno první antihyperjádro (3ΛH).[3]

Obsah

Vznik

Hyperjádro může vzniknout změnou podivnosti jádra například při prostém zachycení hyperonu nebo při zachycení hyperonu či podivného mezonu a jeho interakci s jaderným nukleonem, případně rozpadem jiného hyperjádra.

Příklady zachycení kaonu:

K− + 4He ⇒ 4ΛHe + π−
K− + 9Be ⇒ 9Σ°Be + π−

Příklad vzniku z jiného hyperjádra:

10ΛΛBe ⇒ 8ΛBe + p + π−

Rozpad

Hyperjádra jsou nestabilní. Střední doba života leží pro většinu připravených hyperjader v intervalu mezi 10−11 s a 10−10 s. Rozpadají se slabou interakcí buďto mezonovým nebo bezmezonovým rozpadem.

Mezonový rozpad probíhá rozpadem hyperonu v jádře za vzniku π- (Λ ⇒ p+π-) nebo π0 (Λ ⇒ n+π0), který vyletuje z jádra. Uvolněná energie se pohybuje kolem 40 MeV.[4] U lehčích jader může dojít i k současnému uvolnění nukleonu nebo rozštěpení jádra (přičemž zbylé jádro má velkou vazebnou energii na nukleon).

Příklad mezonového rozpadu:

3ΛH ⇒ 3He + π-
8ΛBe ⇒ 2 4He + p + π-

Při bezmezonovém rozpadu dochází k interakci hyperonu s protonem (Λ+p ⇒ p+n) nebo neutronem (Λ+n ⇒ n+n). Bezmezonový rozpad se pozoruje zpravidla u těžkých jader. Energie uvolněná při bezmezonovém rozpadu je oproti mezonovým rozpadům zhruba o 140 MeV vyšší (tento rozdíl dobře odpovídá klidové energii pionu).[4]

Poznámky

  1. ↑ V r. 1980 na protonovém synchrotronu v CERNu se podařilo připravit hyperjádra 9Σ°Be záchytem kaonů K− v jádrech 9Be.[1] Objev byl velkým překvapením, protože se do té doby na základě zjednodušených modelů jádra předpokládalo, že jiná než Λ-hyperjádra nemohou existovat, neboť jiné hyperony by se v jádře ihned silnou interakcí s nukleony rozpadly na Λ.

Reference

  1. ↑ Bertini R. et al., Phys. Lett., 1980, svazek 90B, číslo 4, s. 375
  2. ↑ Recent Results and Directions in Hypernuclear and Kaon Physics
  3. ↑ From two-trillion-degree heat, researchers create new matter -- and new questions
  4. ↑ 4,0 4,1 MUCHIN, Konstantin Nikiforovič. Eksperimentalnaja jadernaja fizika. Svazek 2.. Moskva : Energoatomizdat, 1983. Kapitola 38, s. 279-287. (rusky) 

Externí odkazy


Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Hyperj%C3%A1dro“