K中間子

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K中間子(ケーちゅうかんし、: Kaonケーオン)は、1947年ジョージ・ロチェスタークリフォード・バトラーにより宇宙線の中から発見された中間子の一つ。霧箱の中でV字の飛跡を残す「奇妙な粒子」として発見された。1964年には中性K中間子の崩壊過程でCP対称性の破れが初めて観測され、この業績でジェイムズ・クローニンヴァル・フィッチ1980年ノーベル物理学賞を受賞した。

概要[編集]

K中間子は第一世代のクォークと第二世代のストレンジクォークからなる。種別はK、K+、K0\overline{K^0}の4種類がある。

Kはストレンジクォークと反アップクォーク、K+反ストレンジクォークアップクォークからなる。 またK0は反ストレンジクォークとダウンクォーク\overline{K^0}はストレンジクォークと反ダウンクォークからなる。KとK+粒子反粒子の関係となっている。K0\overline{K^0}の関係も同様。

荷電K中間子(K、K+)の質量は約494 MeV/c2、寿命が1.2 × 10−8 秒である。中性K中間子(K0\overline{K^0})の質量は約498 MeV/c2、寿命が5.2 × 10−8 秒の長寿命のものと、9.0 × 10−11 秒の短寿命のものがある。荷電K中間子は、K-よりも、反粒子であるK+の方が0.11×10-8秒短い。

K+の崩壊パターンと分岐比は次のようになっている:

  1. \mu^+\nu_\mu (約63.4%);
  2. \pi^+\pi^0 (約21.1%);
  3. \pi^+\pi^+\pi^- (約5.6%);
  4. \pi^+\pi^0\pi^0 (約1.7%);
  5. \pi^0e^+\nu_e (約4.9%)

関連項目[編集]