K中間子

K中間子（ケーちゅうかんし、英: Kaon、ケーオン）は、1947年にジョージ・ロチェスターとクリフォード・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・クローニンとヴァル・フィッチは1980年のノーベル物理学賞を受賞した。

概要

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⁺は反ストレンジクォークと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⁺は粒子・反粒子の関係となっている。K⁰と${\overline {K^{0}}}$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. $\pi ^{0}e^{+}\nu _{e}$ (約4.9%)

関連項目

• 中間子
• K中間子水素