V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Interakce mesonů K
Mesony p-
a interagují při nízkých energiích nukleony především reakcemi: →
p při vysokých energiích pionů pak dochází sdružené produkci kaonů, hyperonů a
antihyperonů, např..
Mezony K
p-mesony (nazývané též piony)
jsou nejčastějším druhem nových sekundárních částic, vznikajících částicovými interakcemi při
vysokých energiích převyšujících cca 300MeV; při ještě vyšších energiích (nad ≈1GeV) pak vznikají i
K-mesony hyperony.c2 300MeV.RNDr.10-25g 273me 140MeV/c2 a
s poločasem ≈2,55. další reakce viz níže odstavci
o hyperonech.5 Elementární částice
na elektrony, miony neutrina.10-16s rozpadá (elektromagnetickou interakcí) dvě kvanta gama: γ. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika...
Neutrální meson po
má klidovou hmotnost ≈264me 135MeV/c2 velmi krátkým poločasem
rozpadu ≈0,9.cz/JadRadFyzika5.
Nabité mesony p-
a p+
, které jsou vzájemně antičásticemi, nesou záporný kladný elementární
náboj stejné velikosti jako elektron, mají klidovou hmotnost ≈2,4898.10-10s);
tříčásticové rozpady: Kο→πο+πο+πο, Kο→π++π−+πο, Kο→π+,−+µ−,++ν, Kο→π−,++e+,−+ν, (poločas ≈5,7.
To, meson rozpadá dvěma různými poločasy různými pochody, lze vysvětlit předpokladem, meson Kο
je "směsí" dvou neutrálních částic Kο1 Kο2, které mají různé doby života různá schémata rozpadu.mπ. Vznik tauonů byl prokázán základě detekce nabitých částic, analýzou jejich energií
a úhlového rozložení.
Nabité mesony K+
a K-
, které jsou vzájemně antičásticemi, nesou kladný záporný elektrický
náboj stejné velikosti jako elektron, mají klidovou hmotnost ≈966,6me 494MeV/c2 poločasem
≈1,24.10-8s rozpadají π-mesony, miony neutrina: K+→π++πο, K+→µ++ν, K+→π++π++π−, K+→π+
+πο+πο, K+→πο+µ++ν, K+→πο+e++ν; analogicky (sdruženě) K−. Kο, pod.c2 34MeV, čehož mion odnáší menší část
cca 4,2MeV zbytek kinetické energie necelých 30MeV získává mionové neutrino νµ.
Mesony K,
zvané též kaony, jsou více než 3-krát těžší než π-mesony. 1.
Vznik mesonů K
π-mesony vznikají především jako nové sekundární částice při interakcích protonů nukleony,
pokud kinetická energie laboratorní (terčíkové) soustavě vyšší než 2. Reakcí
tohoto typu může být několik:
p+p p+n+π+, p+p p+p+πο, p+n n+n+π+, p+n p+p+π−,
p+n p+n+πο, n+n n+p+π−, n+n n+n+πο .10-8s rozpadají (slabou interakcí) miony neutrina: ν'µ .
Při tomto rozpadu uvolňuje celková energie (mπ-mµ).
Neutrální meson Ko
má hmotnost ≈974,2me 498MeV/c2 velmi rychle rozpadá π-mesony též
na miony neutrina dvěma druhy rozpadů:
dvoučásticové rozpady: Kο→π++π−, Kο→πο+πο, (poločas ≈0,9.
Při interakci látkou mohou být π−-mesony (po příslušné zabrzdění ionizačními ztrátami
energie) zachycovány orbitě kolem jádra (podobně jako elektrony atomu), takže velmi
krátkou dobu vytvoří mesoatom pionem π−, který pak pohlcen jádrem tam sloučí s
protonem (π−+p→n+γ).htm (17 43) [15. Tyto skutečnosti
se interpretují tak, meson "směsí" superpozicí jeho antičástice K'ο.,
přičemž tyto reakce mohou probíhat jak volných nukleonech, tak nukleonech vázaných v
http://astronuklfyzika.10-8s).2008 12:13:46]
.
Mesony mají následující společné vlastnosti: jsou středně těžké částice spinem (patří
tedy mezi bosony), vykazují silné interakce (jsou hadrony) jsou nestabilní.10
