バリオン [Baryon] [被リンク数: 38]

主要関連用語 ※ []内の数字は、Wikipedia内の他の記事からの被リンク数を示しています。

中性子[274] 電荷[197] 陽子[162] 素粒子[127] 素粒子物理学[100] クォーク[96] 強く相互作用[49] ボース粒子[46] フェルミ粒子[45] グルーオン[40] 核子[38] パリティ[34] ハドロン[32] パウリの排他原理[29] 反[24] 核力[20] 量子数[19] ストレンジネス[18] ハイペロン[18] アイソスピン[17] ペンタクォーク[14] レプトン[14] 標準理論[13] アップクォーク[12] ダウンクォーク[11] メソン[11] 色[11] ストレンジクォーク[9] トップ[7] チャーム[6] [リセット]

OKWave 関連質問

バリオン (baryon)、重粒子（じゅうりゅうし）とは、3つのクォークから構成されるハドロンである。ハドロンの重要な2つのグループのうち1つで、もう1つは1つのクォークと1つの反クォークからなるメソン（中間子）である。

「バリオン」とはギリシャ語の barys（「重い」の意）に由来する。この名はバリオンが、かつて素粒子と考えられていたバリオン、メソン、レプトンの中で最も大きな質量を持つことからついた。

バリオンは強く相互作用するフェルミ粒子である。言い換えると、強い核力を受けていて、パウリの排他原理に従うすべての粒子に適応されるフェルミ・ディラック統計によって記述される。これは、パウリの排他原理に従わないボース粒子とは大きく異なる。

なお医療分野においては、（相対的な表現ではあるが）陽子より大きな質量を持った原子核からなるイオン線を重粒子線と呼んでいる。その重粒子と、この項で述べられているバリオンは違うので注意が必要である。粒子物理学者がバリオンのことを重粒子と和訳で呼ぶことは現在ではほとんどなく、英語名のままバリオンと呼んでいる。

バリオンの種類と名前

バリオンは、構成するクォークの組合せのほか、アイソスピン I 、アイソスピンのz成分 I_z、全角運動量のパリティ成分 J^P などの量子数で区別される。なお、クォークの色はグルーオンの交換により頻繁に交代するため、個々のクォークの色ではバリオンを区別できない。

u・d・sからなるバリオン

、Sはストレンジネス。]]

アップクォーク、ダウンクォーク、ストレンジクォークからなるバリオンは18種類あり、J^P = 1/2 のバリオン8重項と J^P = 3/2 のバリオン10重項に分類される。それらは、最も軽い核子 N （陽子 p と中性子 n）を始め、デルタ粒子 Δ、ラムダ粒子 Λ、シグマ粒子 Σ、グザイ粒子（カスケード粒子） Ξ、オメガ粒子 Ω と呼ばれる。核子とデルタ粒子以外はストレンジを含み、ハイペロンと総称される。

名前を付ける際、原則としてアイソスピンの成分では区別しない。つまり、アップとダウンは区別しない。記号では電荷で区別する。たとえば、デルタ粒子は Δ⁺⁺ (uuu)、Δ⁺ (uud)、Δ⁰ (udd)、Δ^{(ddd) の4種類のバリオンの総称である。例外として、核子には N⁺ (uud) と N⁰ (udd) の2種類があるが、それぞれに固有の名前と記号、つまり陽子 p と中性子 n がある。}

バリオンの J^P には1/2と3/2があるが、名前では区別せず、J^P = 3/2のほうの記号に*を付ける。たとえば、シグマ粒子には Σ^±、Σ⁰ (J^P = 1/2) と Σ^*±、Σ^*0 (J^P = 3/2) がある。ただし、 J^P = 3/2 しかない場合はオメガ粒子 Ω のように何も付けない。例外として、核子 (J^P = 1/2) に対応する J^P = 3/2 のバリオンには、デルタ粒子 Δ という固有の名前と記号がある。

アイソスピン I が異なるバリオンは、アップ、ダウン、ストレンジのみで構成されたバリオンでの中では、ラムダ粒子 Λ⁰（uds、I = 0）と中性シグマ粒子 Σ⁰（uds、I = 1）のみで、別の名前が付いている。

c・b・tを含むバリオン

チャーム、ボトム、トップを1個含むバリオンは、そのクォークの代わりにストレンジを含むバリオンにチャームド (c)、ボトム (b) 、トップ (t) を付ける。たとえば、ラムダ粒子 Λ⁰ (uds) に対しチャームドラムダ粒子 Λ_c⁺ (udc) のようにする。複数個含むバリオンは、たとえば、クサイ粒子 Ξ⁰ (uss)・Ξ^{(dss) に対しダブリーチャームド（またはダブルチャームド）クサイ粒子 Ξ_cc⁺⁺ (ucc)（未発見）・Ξ_cc⁺ (dcc)、チャームドボトムクサイ粒子 Ξ_cb⁰ (ucb)・Ξ_cb^{(dcb) （共に未発見）のようにする。}}

全部で数十種類のバリオンが発見されているが、そのほとんどはせいぜいチャームを2つかボトムを1つ含むだけの、比較的軽いバリオンである。標準理論ははるかに多くの重いバリオンを予想する。

主なバリオンの性質

参考文献

制限事項

一部のページで、文章のレイアウトが崩れる場合があります。
Wikipediaの元記事に含まれる画像の表示には対応していません。
過去のデータベースを元に記事を表示していますので、Wikipediaにおける最新の内容とは異なる場合があります。