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.
Vznik mesonů K
π-mesony vznikají především jako nové sekundární částice při interakcích protonů nukleony,
pokud kinetická energie laboratorní (terčíkové) soustavě vyšší než 2.cz/JadRadFyzika5.. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.10.RNDr.,
přičemž tyto reakce mohou probíhat jak volných nukleonech, tak nukleonech vázaných v
http://astronuklfyzika.c2 34MeV, čehož mion odnáší menší část
cca 4,2MeV zbytek kinetické energie necelých 30MeV získává mionové neutrino νµ.5 Elementární částice
na elektrony, miony neutrina.10-10s);
tříčásticové rozpady: Kο→πο+πο+πο, Kο→π++π−+πο, Kο→π+,−+µ−,++ν, Kο→π−,++e+,−+ν, (poločas ≈5,7.
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.
Mesony mají následující společné vlastnosti: jsou středně těžké částice spinem (patří
tedy mezi bosony), vykazují silné interakce (jsou hadrony) jsou nestabilní.
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.
Mesony K,
zvané též kaony, jsou více než 3-krát těžší než π-mesony.
Neutrální meson po
má klidovou hmotnost ≈264me 135MeV/c2 velmi krátkým poločasem
rozpadu ≈0,9.
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.mπ.10-8s rozpadají (slabou interakcí) miony neutrina: ν'µ .10-8s).
Nabité mesony p-
a p+
, které jsou vzájemně antičásticemi, nesou záporný kladný elementární
náboj stejné velikosti jako elektron, mají klidovou hmotnost ≈2,4898.10-8s 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−. Vznik tauonů byl prokázán základě detekce nabitých částic, analýzou jejich energií
a úhlového rozložení.
Při tomto rozpadu uvolňuje celková energie (mπ-mµ).
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.htm (17 43) [15... Tyto skutečnosti
se interpretují tak, meson "směsí" superpozicí jeho antičástice K'ο.
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). 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 .10-25g 273me 140MeV/c2 a
s poločasem ≈2,55.
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. další reakce viz níže odstavci
o hyperonech. 1.2008 12:13:46]
.10-16s rozpadá (elektromagnetickou interakcí) dvě kvanta gama: γ.c2 300MeV. Kο, pod
