Конспекты семинаров «Частицы и взаимодействия»



жүктеу/скачать 2.91 Mb.
бет4/5
Дата19.07.2016
өлшемі2.91 Mb.
#209804
түріКонспект
1   2   3   4   5

Вещество


  • Символ Атомный весПлотность,

    г/см3Алюминий Al26,972,65 – 2,7Барий Ba137,363,76Бериллий Be9,021,84Бор B10,822,34Ванадий V50,955,9Вольфрам W184,019,34Железо Fe55,847,88Золото Au 197,219,31Йод I 126,924,93Кадмий Cd 112,418,66Кобальт Co58,948,8Кремний Si28,062,33Медь Cu63,578,93Олово Sn118,707,3Платина Pt195,2321,46Свинец Pb207,2211,35Серебро Ag107,8810,50Углерод (графит)C12,011,7 – 2,3Фосфор P31,021,82Цинк Zn65,387,15Карбид бора B4C―2,5Бетон ――2,3Воздух ――1,29 · 10-3Окись титанаTiO2M=79,904,26
    3. Распространенность нуклидов во Вселенной
    Пятьдесят наиболее распространенных нуклидов*

    (распространенность Si принята равной 106)




    • 1Н2.79·101057Fе1.98·1044Не2.72·10938Аr1.60·10416O2.37·10760Ni1.29·10412C9.99·10815N1.15·10420Ne3.20·10652Сr1.13·10414N3.12·10855Мn9.55·1032H9.49·10517O9.04·10328Si9.22·10521Ne7.77·10324Fе8.48·10533S3.86·10356Ре8.25·10539К3.52·10332 S4.89·10535Cl2.86·1033Не3.86·10559Со2.25·10322Ne2.34·10548Ti1.77·10326Mg1.18·10562Ni1.77·10313C1.11·10583Сr1.28·10325Mg1.07·10544Са1.28·10336Аr8.50·10437Cl9.13·10227Al8.49·10419F8.43·10240Са5.92·10464 Zn6.13·10254Fе5.22·10450Сr5.87·10218O4.76·10461Ni5.57·10229Si4.67·10464Ni4.49·10258Ni3.37·10442Са3.95·10230Si3.10·10463Сu3.61·10234S2.17·10466Zn3.52·102Таблица составлена по данным Е. Андерса я И. Гривса, 1989г.

    4. Законы сохранения

    ХарактеристикаВзаимодействиесильноеэлектро- магнитноеслабоеАддитивные законы сохраненияЭлектрический заряд Q + + + Энергия Е + + + Импульс Р + + + Момент импульса J + + + Барионный заряд В + + + Лептонные заряды Le Lμ Lτ + + + Странность (strangeness) S + + - Очарование (charm) С + + - Bottom В + + - Тор T + + - Изоспин I + - - Проекция изоспина I3 + + - Мультипликативные законы сохраненияПространственная четность Р + + - Зарядовая четность С + + - Временная четность Т + + ? Комбинированная четность СР + + - СРТ-четность СРТ + + + 5. Виды и свойства фундаментальных взаимодействий.

    Взаимо-действиеКон-станта взаимо-действияУчаст-вующие частицыКванты поля (калибро- вочные бозоны)Масса кванта поля, ГэВХарактерн.

    время взаимо- действия, секРадиус взаимо- действия, смСильное1кварки (адроны)глюон

    (8 видов)010-21-10-23≈ 10-13Электро- магнитное10-2наряженные частицыγ-к вант0~ 10-18∞Слабое

    10-6

    лептоны


    и кваркиW±

    Z80

    91~ 10-10

    ≈ 10-16

    Гравита- ционное10-38все частицыгравитон0∞∞

    6. Калибровочные (фундаментальные) бозоны

    Частица


    Масса

    mc2,

    ГэВШирина распада Г (время жизни τ≈ħ/Г)Спин-четность, изоспин JP(I)Основные моды распадаγ0стабилен1-(0,1)W±80.42Г=2.12 ГэВ1еv, μv, τv,

    адроныZ91.19Г =2.50 ГэВ1е+е-, μ+μ-,



    τ+τ-, адроныg (глюон)01-(0)гравитон02

    7. Лептоны

    (J=1/2)

    ЧастицаМасса



    mc2Время жизниЛедтонный заряд Le Lμ LτОсновные моды распадаvе< 3 эВстабильно+1 0 0vμ< 0.19 МэВстабильно0 +1 0vτ< 18 МэВстабильно0 0 +1е-0.511 МэВ> 4.2·1024 лет+1 0 0μ-105.66 МэВ2.2·10-6 с0 +1 0ev'vτ-1777 МэВ2.9·10-6 с0 0 +1адроны+v,

    μv'v, ev'v8. Кварки

    (JP = 1/2+ , барионный заряд В = 1/3)

    Тип кварка (аромат) Характеристика dusсbtЭлектрический заряд Q -1/3e+2/3e-1/3e+2/3e-1/3e+2/3eИзоспин I 1/21/20000Проекция изоспина I3 -1/2+1/20000Странность S 00-1000Сharm С 000+100Воttоm В 0000-10Тор Т 00000+1Масса в составе адрона, ГэВ 0.330.330.511.85174

    9. Адроны; избранные барионы (барионный заряд В = 1)


    ЧастицаКварковая структураМасса mc2, МэВВремя жизни τ (с) или ширина ГСпин-четность, изоспин JP(I)Основные моды распадаpииd938.27>1023 лет1/2+ (1/2)nudd939.57887±21/2+ (1/2)реv'Λuds11162.6·10-101/2+ (0)рπ-, nπ0Σ+uus11890.80·10-101/2+ (1)pπ0, nπ+Σ0uds11937.4·10-20 1/2+ (1)ΛγΣ-dds11971.5·10-101/2+ (1)nπ-Ξ0uss13152.9·10-101/2+ (1/2)Λπ0Ξ-dss13211.6·10-101/2+ (1/2)Λπ-Δ++иии≈1232≈1203/2+ (3/2)pπ+Δ+ииd≈1232≈1203/2+ (3/2)pπ0 , nπ+Δ0udd≈1232≈120з/^(^)рπ-, nπ0Δ-ddd≈1232≈1203/2+ (3/2)nπ-Σ(1385)+uus138336 МэВ3/2+ (1)Λπ, ΣπΣ(1385)0uds138436 МэВ3/2+ (1)Λπ, ΣπΣ(1385)-dds138739 МэВ3/2+ (1)Λπ, ΣπΞ(1530)0uss15329.1 МэВ3/2+ (1/2)ΞπΞ(1530)-dss15359.9 МэВ3/2+ (1/2)ΞπΩ-sss16720.82·10103/2+ (0)ΛK-, Ξ0π-N(1440)+uud≈1440≈350 МэВ1/2+ (1/2)п(р)+π(2π), ΔπN(1440)0udd≈1440≈350 МэВ1/2+ (1/2)п(р)+π(2π), ΔπN(1520)+uud≈1520≈120МэВ3/2- (1/2)п(р)+π(2π), ΔπN(1520)0udd≈1520≈120МэВ3/2- (1/2)п(р)+π(2π), ΔπΛ+Cudc22852.1·10-131/2+ (0)(п или р) + др.ΣC(2455)++иис24531/2+ (1)Λ+Cπ+ΣC(2455)+udc24541/2+ (1)Λ+Cπ0ΣC(2455)0ddc24521/2+ (1)Λ+Cπ-10. Адроны: избранные мезоны (барионный заряд В = 0)

    ЧастицаКварковая структураМасса mc2, МэВВремя жизни τ (с) или ширина ГСпин-четность, изоспин JP(I)Основные моды распадаπ+ 139.572.6·10-80-(1) π- 139.572.6·10-80-(1) π0 134.988.4·10-170-(1) K+ 4941.2·10-80-(1/2) K- 4941.2·10-80-(1/2) K0 4988.9·10-11 K0S0-(1/2) 4985.2·10-8 K0L0-(1/2) η 5471.2 кэВ0-(0) η' 9580.20 МэВ0-(0) ρ+ 769150 МэВ1-(1) ρ- 769150 МэВ1-0) ρ0 769150 МэВ1-(1) ω 7838.4 МэВ1-(0) φ 10194.5 МэВ1-(0) D+ 18691.1·10-130-(1/2) D- 18691.1·10-110-(1/2) D 0 18654.1·10-130-(1/2) 18654.1·10-130-(1/2) D+S 19695.0·10-130-(0) D-S 19695.0·10-130-(0) B+ 52791.6·10-120-(1/2) B- 52791.6·10-120-(1/2) B0 52791.6·10-120-(1/2) 52791.6·10-120-(1/2) J/ψ 309787кэВ1-(0) Ψ 946053кэВ1-(0)

    11. Таблицы изотопов.

    В таблице приведены массы нейтральных атомов некоторых изотопов в «углеродной» шкале масс 1е = (М(12С) = 931,44 МэВ. Для нестабильных изотопов приведены также периоды полураспада.



    Символ Масса leСодержание природной смеси, %Период полураспада123410n1,0086652211,8 мин11H1,0078252299,98521D2,14102220,0149231T3,0160497212,26 лет32He3,0160297042He4,0026032610063Li6,01512347,4273Li7,016004892,5874Be7,016929953,61 сут84Be8,00530522 · 10-16 с94Be9,0121828100105B10,012938519,61115B11,0093053380,39125B12,014353522 · 10-3c116C11,011433320,5 мин126С12,0000000098,893136C13,003355081,107146C14,003242025685 лет137N13,005738810 мин147N14,0030744099,6337157N15,00010930,3663158O15,0030714168O15,9949150299,759199F18,99840462210Ne21,99138488,8226 лет2211Na21,99443602311Na22,98977031002713Al26,98154061002813Al27,98191222,31 мин2714Si26,98670394,33 с2814Si27,976928692,213115P30,9737631003215P31,97390814,5 сут3216S31,972072895,03616S35,96707910,01363617Сl35,96830733,08 · 108 лет3618Ar35,96754650,344018Ar39,962384299,63919K38,963708993,14019K39,96400010,01181,27 · 109 лет4020Ca39,962592196,975123V50,943964499,765223V51,94478083,77 мин5927Co58,93318791006027Co59,93381075,25 лет6028Ni59,93077956329Cu62,92958989038Sr89,90773528,1 лет9039Y89,907167464,3 час10345Rh102,90551210010445Rh103,9066634,41 мин, 44 с10747Ag106,90509151,3510847Ag107,9059532,42 мин10947Ag108,90475548,6511047Ag109,90611424,5 с11549In114,90387512753I126,90447510012853I127,9058132,5 сут13755Cs136,90707430 лет13756Ba136,90581511,3219779Au196,96654810019879Au197,9682212,7 сут20380Hg202,97287546,9 сут20481Ti203,9738683,78 лет20881Ti207,9820193,1 мин20482Pb203,97304920682 Pb205,97447525,020782 Pb206,97590320882 Pb207,97665852,421082 Pb (RaD)209,98419821,4 лет21083Bi (RaE)209,9841304,99 сут21283Bi211,99128621084Po209,982883138,4 сут21284Po211,98887421484Po213,99521222688Ra226,0254361602 лет23392U233,03965416,3 · 104 лет23892U238,05081699,244,56 · 109 лет23893Pu238,0495825,0 · 1010 лет23993Pu239,0521762,44 · 104 лет
    12. Таблица элементарных частиц
    I – изотопический спин; G – G-четность; J – спин; P – четность; C – зарядовая четность.
    Элемен- тарные частицы

    IG, (JP), CМасса, МэВСреднее время жизни

    Τ, c, cτ, cмРаспадыИмпульс P или Pmax, МэВ/стип распададоля, %1234567γ0,1 (1-)-0(<2·10-21) стаб.ν, νe,

    νμJ = 1/20(<60 эВ)

    0(<1,6)стаб.eJ = 1/20,511006±

    ±0,00002стаб.μJ = 1/2105,659

    ±0,002

    mμ – mπ± =



    = - 33,920±

    ±0,013 2,1983·10-6

    ±0,008

    cτ=6,592·104Еνν



    Еγγ

    3е

    еγ~100%



    (<1,6)·10-5

    (<1,3)·10-7

    (<2)·10-853

    53

    53



    53π±1-(0-)139,578

    ±0,0132,603·10-8

    ±0,006

    cτ=781


    = (0,05±0,07)%

    (проверка СРТ)μν

    еν

    μνγ


    πєеν еνγ~ 100%

    (1,24±0,03)·10-4

    (1,24±0,25)·10-4

    (1,02±0,07)·10-8 (3,0±0,5)·10-830

    70

    30

    5



    70π°1-(0-)+134,975

    mπ± - mπ˚ =

    = 4,6041 ±

    ± 0,00370,89·10-16

    ±0,18

    cτ=2,67·10-6γγ



    γе+е-

    γγγ


    е+е-е+е-(98,83±0,04)%

    (1,17±0,04)%

    (<5)·10-6

    (3,47)·10-567

    67

    67

    67K± (0-)493,82±0,11



    mK± - mK° =

    = -3,94±0,131,235·10-8±

    ±0,004

    cτ=370


    = (0,09±0,12)%

    (пр. СРТ)μν

    ππ˚

    ππ-π+ ππ°π° μπ˚ν еπ˚ν



    ππ±е±ν ππ±е±ν(63,77±0,29)%

    (20,93±0,30)%

    (5,57±0,04)%

    (1,70±0,05)%

    (3,18±0,11)%

    (4,85±0,07)%

    (3,3±0,3)·10-5

    <7·10-7236

    205


    126

    133


    215

    228


    203

    2031234567Kє 497,76±0,1650% Ks

    50% KLKєs

    (short) 0,862·10-10

    ±0,006π+π-

    π˚π˚


    μ+μ-

    e+e-

    π+π-γ(68,7)%

    (31,3)%


    <3,110-7

    <2,210-7

    (3,3±1,2)·10-3206

    209

    225


    249

    206KєL

    Г(Кs→

    →π+π- π˚)

    ——––<0,45

    Г(КL→

    → π+π- π˚)

    (проверка СР)5,38±10-8

    ±0,19π˚π˚π

    π+π-π˚

    πμν

    πeν


    π+π-

    π˚π˚


    π+π-γ

    γγ

    eμ



    μ+μ-

    e+e-(21,5±0,7)%

    (12,6±0,3)%

    (26,8±0,7)%

    (38,8±0,8)%

    (0,157±0,005)%

    (0,121±0,029)%

    <0,4·10-3139

    133


    216

    226η0+(0-)+548,8±0,6Г = (2,63±

    ±0,64) кэВγγ

    πγγ


    3π

    π+π-π˚

    π+π-γ

    π˚е+е-

    π+π-е+е-

    p

    n



    938,256±0,005

    939,550±0,005

    mp-mn =

    = - 1,2933±

    ±0,0001

    стаб.


    (0,932±0,014)·103

    cτ = 2,8·1013

    pe-

    100%

    1Λ0 1115,60±0,082,51·10+10±0,03pπ-



    nπ˚

    peν


    pνμ(65,3±1,3)%

    (34,7±1,3)%

    (0,85±0,07)·10-3

    (1,35±0,6)·10-4100

    104

    163


    1311234567Σ+

    Σ˚

    Σ-1



    1

    1 1189,40±0,19



    =

    = - 7,92±0,13

    1192,46±0,12

    1197,32±0,110,802·10-10±

    ±0,007

    <1,0·10-14

    1,49·10-10±0,03pπ˚

    nπ+

    pγ

    nπ+γ



    Λe+ν

    nμ+ν

    ne+ν

    Λγ

    Λe+e-



    nπ-

    ne-ν

    nμ-ν

    Λe-ν

    nπ-γ51,7%

    (48,3±0,8)%

    (1,16±0,17)·10-3 (1,3±0,3)·10-4

    (2,02±0,47)·10-5



    <1,1·10-5

    <0,7·10-5

    100%


    5,45·10-3

    100%


    (1,06±0,05)·10-3189

    185


    225

    185


    72

    202


    224

    75

    193Ξ˚ 1314,7



    =

    = - 6,6±0,73,03·10-10±0,18Λπ˚

    pπ-

    pe-ν,

    Σ+e-ν

    Σ-e+ν

    Σ+μ-ν

    Σ-μ+ν

    pμ-ν100%

    <C·10-3, C=0,9ч1,5135Ξ- 1321,25±0,181,66·10-10±0,04Λπ

    Λe-ν

    Σ°e-ν,

    Λμ-ν

    Σ˚μ-ν,

    πn-

    ne-ν100%

    <C·10-3,Ω-0 1672,5±0,51,3 · 10-10Ξ˚π-

    Ξ-π˚

    ΛΚ-293

    289


    210
    13. Свойства адронов.
    S – странность; Y - гиперзаряд Y = B +S, B – барионный заряд; T – изоспин; 2T + 1 – мультиплетность; Г – ширина резонанса в МэВ; JP – спин и четность. Массы адронов даны в МэВ.
    Обозна-

    1. жүктеу/скачать 2.91 Mb.

      Достарыңызбен бөлісу:
    • 1   2   3   4   5



    ©dereksiz.org 2024
    әкімшілігінің қараңыз
        Басты бет