Delta (baryoni)

Delta-baryonit ovat ryhmä baryoneja, joiden spin on 3/2 ja outous nolla. Ne ovat suhteellisen kevyitä baryoneja, joiden massa on noin 1232 Mev/c², ja niissä on ainoastaan ylös- ja alas-kvarkkeja (u ja d). Deltabaryoneja on neljä lajia, joiden varaukset ovat välillä −1 ... 2 alkeisvarausyksikköä. Tämän mukaisesti niille käytetään merkintöjä Δ⁻, Δ⁰, Δ⁺ ja Δ²⁺⁺.

Hajoaminen

Kaikki deltabaryonit ovat hyvin lyhytikäisiä. Ne hajoavat vahvalla vuorovaikutuksella nukleoniksi, siis protoniksi tai neutroniksi sekä pioniksi. Harvemmin ja paljon hitaammin saattaa Δ⁺ hajota myös protoniksi ja fotoniksi sekä Δ⁰ vastaavasti neutroniksi ja fotoniksi.

Rakenne

Koska delta-baryonien spin on 3/2, on niissä kaikkien kolmen kvarkin spinien oltava samansuuntaiset, toisin kuin protonissa ja neutronissa, joissa yhden kvarkin spinin suunta on päinvastainen kuin muiden niin, että hiukkasen kokonaisspin on 1/2. Spin onkin ainoa kvanttiluku, joka oleellisesti erottaa Δ⁺- ja Δ⁰-hiukkaset protonista ja neutronista.

Koska ylös-kvarkin varaus on +2/3 ja alas-kvarkin −1/3 alkeisvarausta, voi näistä muodostuvien kolmen kvarkin yhdistelmien varaus vaihdella −1:stä +2:een. Näistä jokaisella on myös antihiukkanen, joka muodostuu vastaavista antikvarkeista. Δ⁺² -hiukkasen varaus, +2, on hiukkasfysiikassa varsin poikkeuksellinen, ja se olikin tärkeimpiä vihjeitä, joiden pohjalta kvarkkimalliin päädyttiin.

Luettelo deltabaryoneista

Deltabaryonit

Nimi	Symboli	Kvarkki- koostumus	Lepomassa (MeV/c2)	Isospin	Liikemäärämomentti, Pariteetti	varaus (e)	outous	lumo	Keskimääräinen elinikä (sekuntia)	Tavallisin hajoamistapa
Delta	Δ++(1232)	uuu	1,232 ± 1	3/2	3/2+	+2	0	0	(5,58 ± 0,09) × 10−24	π+ + p+
Delta	Δ+(1232)	uud	1,232 ± 1	3/2	3/2+	+1	0	0	(5,58 ± 0,09) × 10−24	π+ + n tai π0 + p+
Delta	Δ0(1232)	udd	1,232 ± 1	3/2	3/2+	0	0	0	(5,58 ± 0,09) × 10−24	π0 + n tai π− + p+
Delta	Δ−(1232)	ddd	1,232 ± 1	3/2	3/2+	−1	0	0	(5,58 ± 0,09) × 10−24	π− + n

Lähteet

Kirjallisuutta

• C.Amsler et al.: Review of Particle Physics. Physics Letters B, 2008, 667. vsk, nro 1, s. 1. Particle Data Group. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018

Hiukkaset fysiikassa