§8.7 Мезондар

Мезондар орнықсыз қарапайым бөлшек болып табылады. Мезонның массасы электрон мен протонның тыныштық массаларының арасында жатады. Мезондарда оң, теріс және бейтарап мезондар болатынын білеміз. Мезондардың электр зарядының абсолюттік шамасы электрон зарядына тең. Мезондар: мезондар, мезондар, мезондар, мезондар, мезондар және мезондар болып келеді. мезондар 273,2 - массасына, мезондар - ; мезондар - ; мезондар - тең. мезондар мен мезондардың спині бар, ол - нөлге тең, ал мезондардың спині . Жоғарыда айтылғандарға қарап, мезондарда электрондар мен позитрондар, протондар мен антипротондар сияқты - бөлшек және антибөлшектен тұрады. Мезондар атом ядросынан бөлініп шыққаннан кейін еркін күйде өте аз уақыт бола алады, одан соң басқа бөлшектерге ыдырайды. Мысалы:

(8.7.1)

өмір сүру уақыты сек.

(8.7.2)

оның өмір сүру уақыты сек.

мезондар атом ядросының ішінде нуклондармен өте күшті әсерлеседі де, ядролық күшті жойып жібереді, бірақ ядролық күш мезон мен нуклондар арасында: мезондар протонның, нейтронның әсерлесуіне жауапты болады:

(8.7.3)

өмір сүру уақыты сек.

мезондар нуклондармен және атом ядросымен әлсіз әсерлеседі, әрі кулондық шашырау негізінен анықталады. мезондар ғарыштық сәулемен қатты компонент түзеді. мезондардың бірнеше ыдырау сұлбасы бар. Олар:

(8.7.4)

мезондардың өмір сүру уақыты сек. аралығында, ол мезондардың типіне байланысты болады. Қазіргі кезде мезондар жоғары энергиялы бөлшектердің ядролық реакциясы кезінде, яғни, қуатты үдеткіштерде (мысалы: мезондар, мезондар және мезондардың түрлену нәтижесінде) алынады. Жоғары энергиялы мезондар немесе протондар нуклондармен соқтығысқанда интенсивтілігі өте үлкен мезондар пайда болады. Егер, бөлшектің бір түрі, мысалы оң мезонды бөлшек деп қарастырсақ, онда теріс мезондар антибөлшек болады, немесе керісінше де алуға болады.

Зарядталған бөлшектерді үдеткіш арқылы үдетіп, жоғары энергия немесе интенсивтілігі үлкен жылдам бөлшектер алу (ғарыштық сәулемен салыстырып) арқылы мезондардың қасиеттерін эксперименттік жолмен зерттеуге болады. Бұл ядролық физикада және қарапайым бөлшектер физикасында өте үлкен рөл атқарады.

§8.8 Гиперондар

Ғарыштық сәулелерді фотоэмульсия әдісімен және арнайы конструкциямен жасалған Вильсон камерасы арқылы зерттеу нәтижесінде ауыр орнықсыз бөлшектер болатындығы анықталып, олар гиперондар деген атқа ие болды. Гиперондар массасы, нуклондар (протондар мен нейтрондар) массасынан артық, ал дейтрон массасынан кіші екендігі дәлелденді. Нуклондар мен гиперондар бариондар деп аталады, яғни олар ауыр бөлшектер болып табылады.

Зерттеулер нәтижесінде гиперондардың бірнеше түрлері табылды. Олай болса, зарядталған және бейтарап гиперондар кездеседі:

нөл- ламбды - гиперон;

оң - сигма - гиперон;

теріс - сигма - гиперон;

нөл - сигма - гиперон;

теріс - кси - гиперон;

нөл - кси - гиперон;

теріс - омега - гиперон;

Әрбір гиперонға - антигиперон сәйкес келеді. Бейтарап гиперонда заряд болмайды, ал зарядталған гиперондардың заряды қарапайым зарядтың абсолют шамасына тең болады. Гиперондардың массасы, өмір сүру уақыты және спиндік моменттері төмендегі кестеде көрсетілген:

2 - кесте:

Гиперондар	m, гиперондық масса	, сек	S - спиндік моменті
	2183
	2328
	2333
	2343
	2585
	2572
	3278

Антигиперондардың қасиеттері де гиперондардың қасиеттеріне дәл келеді, бірақ зарядтары, магнит моменттері және т. б. қарама-қарсы болады.

Гиперондар жоғары энергиялы нуклондар мен мезондардың, нуклондар мен атом ядроларының соқтығысу нәтижесінде пайда болады және сол мезетте К-мезондардың пайда болатындығы байқалады. Реакция кезінде гиперондар нуклондарға және мезондарға жіктеледі:

гиперон нуклон мен мезонға бірден жіктелмейді, ол алғаш гиперонға және фотонға жіктеледі, ал гиперонда тура осылайша нуклонға және мезонға жіктелмей, мен мезонға т. б. жіктеледі. Мұндай гиперондар каскадты деп аталады.

Гиперонның нуклонға және мезонға жіктелуі, гиперонның қозған нуклон екендігін көрсетеді. Сонымен қатар, гиперон атом ядросындағы нуклондарды алмастыра алады, нәтижесінде атом ядросында гиперондар пайда болады. Осындай орнықсыз ядро гиперядро деп аталады.

Жоғарыда айтылғандарға сүйенсек, гиперондарды зерттеу қарапайым бөлшектердің фундаментальды мәндерін анықтауға мүмкіндік береді. Физиканың шұғыл дамуы және зарядталған бөлшектерді үдетуші техникалардың тез дамуларының арқасында көп мөлшердегі өте жоғары энергиялы бөлшектер алу мүмкіндіктеріне қол жеткізілді.