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.
10-25g 273me 140MeV/c2 a
s poločasem ≈2,55.10-10s);
tříčásticové rozpady: Kο→πο+πο+πο, Kο→π++π−+πο, Kο→π+,−+µ−,++ν, Kο→π−,++e+,−+ν, (poločas ≈5,7.cz/JadRadFyzika5..mπ.10-8s).
Mesony mají následující společné vlastnosti: jsou středně těžké částice spinem (patří
tedy mezi bosony), vykazují silné interakce (jsou hadrony) jsou nestabilní.10-16s rozpadá (elektromagnetickou interakcí) dvě kvanta gama: γ. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. 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.
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.
Mesony K,
zvané též kaony, jsou více než 3-krát těžší než π-mesony.
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.
Neutrální meson po
má klidovou hmotnost ≈264me 135MeV/c2 velmi krátkým poločasem
rozpadu ≈0,9.RNDr.htm (17 43) [15.2008 12:13:46]
.10-8s rozpadají (slabou interakcí) miony neutrina: ν'µ . Tyto skutečnosti
se interpretují tak, meson "směsí" superpozicí jeho antičástice K'ο.
Při tomto rozpadu uvolňuje celková energie (mπ-mµ).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−. další reakce viz níže odstavci
o hyperonech.
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. Kο, pod.,
přičemž tyto reakce mohou probíhat jak volných nukleonech, tak nukleonech vázaných v
http://astronuklfyzika.c2 300MeV.
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).5 Elementární částice
na elektrony, miony neutrina.. 1.
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.
Nabité mesony p-
a p+
, které jsou vzájemně antičásticemi, nesou záporný kladný elementární
náboj stejné velikosti jako elektron, mají klidovou hmotnost ≈2,4898.
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 ..c2 34MeV, čehož mion odnáší menší část
cca 4,2MeV zbytek kinetické energie necelých 30MeV získává mionové neutrino νµ
