Мезоны.

Мезоны – нестабильные элементарные частицы, m_покоя которых имеет промежуточное значение между m_е и m_р. Известны положительные, отрицательные и нейтральные мезоны.

Электрический заряд мезона по абсолютной величине равен заряду электрона. Мезоны бывают разных масс, поэтому выделяют -мезоны,-мезоны,-мезоны,-мезоны,-мезоны,-мезоны. К-мезоны и-мезоны обладают спином, равным 0, а µ-мезоны имеют спин. Мезоны существуют в двух видах: частиц и античастиц. Мезоны существуют очень малое время в свободном состоянии после вылета из атомного ядра, а затем распадаются на другие частицы. Схемы распадов:

,

, τ=10^-15с.

-мезоны очень сильно взаимодействуют с нуклонами и атомными ядрами и по современным представлениям обуславливают существование ядерных сил.

-мезоны распадаются по схеме:

, τ=2∙10^-6с.

-мезоны слабо взаимодействуют с нуклонами и атомными ядрами, испытывают главным образом кулоновское рассеяние.

Схемы распадов -мезонов:

.

Время жизни -мезонов лежит в пределах от 10^-7 до 10^-10с в зависимости от типа -мезонов.

Гипероны.

Масса гиперонов больше массы нуклона, но меньше массы дейтона. Нуклоны и гипероны были названы барионами. Гипероны являются нестабильными частицами. Обнаруживаются несколько видов гиперонов. Их принято обозначать главными буквами греческого алфавита. Существуют нейтральные и заряженные гипероны:

_-- (лямбда-нуль-гиперон),

_- (сигма-плюс-гиперон),

- (сигма-минус-гиперон),

- (сигма-нуль-гиперон).

Любому гиперону соответствует антигиперон, нейтральные гипероны не обладают зарядом, а заряженные гипероны имеют заряд, по абсолютной величине равный заряду электрона. Антигипероны имеют те же свойства, что и гипероны, но противоположные заряды, магнитный момент и другие величины. Гипероны рождаются при реакциях столкновения нуклонов и -мезонов высоких энергий с нуклонами и атомными ядрами. Они распадаются на нуклоны и мезоны:

.

То обстоятельство, что гипероны распадаются на нуклоны и мезоны показывает, что гипероны являются возбужденными нуклонами, более того, гипероны могут заменять нуклоны в атомных ядрах. Такие ядра были названы гиперядрами.

Понятие о кварках.

Кварки – гипотетические материальные объекты, из которых по современным представлениям состоят все атомы. Гипотеза о кварках была высказана в 1964 году американскими физиками Гелл Манном и Цвейгом для объяснения закономерностей спектроскопии и свойств адронов. Гипотеза возникла в связи с обнаружением большого числа резонансов и их успешной систематизации.

Согласно кварковой гипотезе барионы состоят их 3 кварков, мезоны – из кварка и антикварка. Все известные в то время адроны можно было построить из 8 кварков 3 типов: U, d, S, обладающих спином , барионным зарядом, равными электронными зарядами соответственно:.В дальнейшем оказалось необходимым расширить семейство кварков. Были введены «очарованный» С-кварк и «красивый»b-кварк и предсказано существование новых семейств адронов, часть которых на сегодняшний день обнаружена. Теория предсказала существование и других типов кварков, в частности t-кварков. Кварки в свободном состоянии не были до сих пор обнаружены, несмотря на многочисленные поиски на ускорителях высоких энергий и в космических лучах. Это обстоятельство дает основания считать, что здесь физики встретились с принципиально новым явлением природы, так называемым удержанием кварков.

15