Hyperjádro

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

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 8
Λ
Be.

Byla též přípravena hyperjádra, obsahující hyperon Σ0,[pozn. 1] i hyperjádra s vícenásobnou podivností (např. 6
ΛΛ
He nebo 10
ΛΛ
Be).[2] V současné době je známo více než 30 hyperjader. V r. 2010 bylo připraveno první antihyperjádro (3
Λ
H).[3]

Vznik[editovat | editovat zdroj]

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 ⇒ 4
Λ
He + π
K + 9Be ⇒ 9
Σ°
Be + π

Příklad vzniku z jiného hyperjádra:

10
ΛΛ
Be ⇒ 8
Λ
Be + p + π

Rozpad[editovat | editovat zdroj]

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:

3
Λ
H ⇒ 3He + π-
8
Λ
Be ⇒ 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[editovat | editovat zdroj]

  1. V r. 1980 na protonovém synchrotronu v CERNu se podařilo připravit hyperjádra 9
    Σ°
    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[editovat | editovat zdroj]

  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. a b MUCHIN, Konstantin Nikiforovič. Eksperimentalnaja jadernaja fizika. Svazek 2.. Moskva : Energoatomizdat, 1983. Kapitola 38, s. 279-287. (rusky) 

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]