9. Элементарные частицы
Задача №6.
Какие из приведенных ниже реакций запрещены законом сохранения странности:
1) π-+p→Λ+K0; 2) π-+p→K-+Σ+; 3) \( \tilde{p}+n \rightarrow\Lambda+\tilde{\Sigma}^+ \); 4) π-+n→Ξ-+K++K-; 5) \( \tilde{p}+p \rightarrow\tilde{E}^0+\tilde{K}^0+\pi \);
Решение: |
|
---|---|
Гипероны рождаются в паре или большими группами с K - мезонами или с другими гиперонами при столкновениях π мезонов и нуклонов, или нуклонов с нуклонами. Они рождаются в процессах сильного взаимодействия, а распадаются за счет слабых взаимодействий. По этой причине они были называны странными частицами, и для количественного описания их поведения было введено новое квантовое число S - странность. В сильных взаимодействиях S сохраняется, а в слабых может меняться. Возможные значения странности: -3,-2,-1 для барионов, +1 для K - мезонов. Нуклоны, пионы и η мезоны лишены странности. Античастицы имеют противоположные по знаку странности.
1) π-+p→Λ+K0;
Квантовые числа |
Сумма квантовых чисел исходных частиц |
Сумма квантовых чисел конечных частиц |
Запрещена ли данная реакция |
S |
- |
-1+1=0 |
Не запрещена |
2) π-+p→K-+Σ+;
Квантовые числа |
Сумма квантовых чисел исходных частиц |
Сумма квантовых чисел конечных частиц |
Запрещена ли данная реакция |
S |
- |
-1-1=-2 |
Запрещена |
3) \( \tilde{p}+n \rightarrow\Lambda+\tilde{\Sigma}^+ \);
Квантовые числа |
Сумма квантовых чисел исходных частиц |
Сумма квантовых чисел конечных частиц |
Запрещена ли данная реакция |
S |
- |
-1+1=0 |
Не запрещена |
4) π-+n→Ξ-+K++K-;
Квантовые числа |
Сумма квантовых чисел исходных частиц |
Сумма квантовых чисел конечных частиц |
Запрещена ли данная реакция |
S |
- |
-2+1-1=-2 |
Запрещена |
5) \( \tilde{p}+p \rightarrow\tilde{E}^0+\tilde{K}^0+\pi \).
Квантовые числа |
Сумма квантовых чисел исходных частиц |
Сумма квантовых чисел конечных частиц |
Запрещена ли данная реакция |
S |
- |
+1-1=0 |
Не запрещена |
Заметим, что значения квантовых чисел частиц можно найти из таблицы элементарных частиц.