Delta barión

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Los bariones delta (o bariones Δ, también llamados resonancias delta) son una familia de partículas subatómicas formadas por tres quarks up o down (quarks u o d), los mismos quarks constituyentes que forman los más conocidos protones y neutrones.

Propiedades

Existen cuatro bariones Δ estrechamente relacionados:
Δ++
 (quarks constituyentes: uuu), +
(uud),
Δ0

Δ−
 (ddd), que respectivamente llevan una carga eléctrica de +2 e, +1 e, 0 e y −1 e.

El Δ los baryones tienen una masa de 1232 MeV/c2; su tercer componente de isospin y están obligados a tener un giro intrínseco ⁠3/2⁠ o superior (unidades media-integer). Los núcleos ordinarios (símbolo N, que significa un protón o un neutron), por el contrario, tienen una masa de alrededor 939 MeV/c2, y tanto el giro intrínseco y la isospina de ⁠1/2⁠. El
Δ+
 (uud) and
Δ0
 (udd) las partículas son excitaciones de giro de mayor masa del protón (
N+
, uud) y neutrones (
N0
, Udd), respectivamente.

El
Δ++
 y
Δ−
, sin embargo, no tienen análogos directos de nucleones: por ejemplo, aunque sus cargas son idénticas y sus masas son similares, los
Δ−
 (ddd), no está estrechamente relacionado con el antiprotón (
p
, uud).

Los estados delta analizados aquí son sólo las excitaciones cuánticas de menor masa del protón y el neutrón. A espines más altos, aparecen estados Delta de masa superior adicionales, todos definidos por tener isospín constante ⁠3/2⁠ o ⁠1/2⁠ (dependiendo de la carga), pero con espín ⁠3/2⁠, ⁠5/2⁠, ⁠7/2⁠,..., ⁠11/2⁠ multiplicado por ħ. Se puede encontrar una lista completa de todas las propiedades de todos estos estados en Beringer et al. (2013).

Existen también estados antipartículas delta con cargas opuestas, formados por los antiquarks correspondientes.

Discovery

Los estados se establecieron experimentalmente en el ciclotrón de la Universidad de Chicago y en el sincrociclotrón del Instituto Carnegie de Tecnología a mediados de la década de 1950, utilizando piones positivos acelerados en objetivos de hidrógeno. La existencia de la
Δ++
, con su inusual carga eléctrica de +2 e, fue una pista crucial en el desarrollo del modelo de quarks.

Formación y decadencia

Los estados delta se crean cuando una sonda suficientemente energética (como un fotón, un electrón, un neutrino o un pión) choca con un protón o un neutrón, o posiblemente por la colisión de un par de nucleones suficientemente energéticos.

Todos los bariones Δ con masa cercana a 1232 MeV se desintegran rápidamente a través de la interacción fuerte en un nucleón (protón o neutrón) y un pión de carga apropiada. Las probabilidades relativas de los estados de carga final permitidos están dadas por sus respectivos acoplamientos de isospín. Más raramente, el
Δ+
 puede decaer en un protón y un fotón y el
Δ0
 puede desintegrarse en un neutrón y un fotón.

Lista

Baryons Delta
Partícula
Nombre 		Signatura Quark
contenido 		Masa
(MeV/c2) 		I3 JPQ
e) 		S C B. T Vida media
s) 		Comúnmente
desintegraciones a
Delta
Δ++
(1 232) 		uuu1232±2+⁠3/2⁠⁠3/2⁠++2 0 0 0 0 (5.63±0.14)×10−24−[a] p+ + π+
Delta
Δ+
(1 232) 		uud1232±2+⁠1/2⁠⁠3/2⁠++ 1 0 0 0 0 (5.63±0.14)×10−24−[a] π+ + n0o
π0 + p+
Delta
Δ0
(1 232) 		udd1232±2⁠−+1/2⁠⁠3/2⁠+0 0 0 0 0 (5.63±0.14)×10−24−[a] π0 + n0o
π− + p+
Delta
Δ−
(1 232) 		ddd1232±2⁠−+3/2⁠⁠3/2⁠+−1 0 0 0 0 (5.63±0.14)×10−24−[a] π− + n0

[a] ^ PDG reporta el ancho de resonancia (función). Aquí la conversión se da en su lugar.

Referencias

  1. ^ a b c d e Beringer, J.; et al. (Particle Data Group) (2013). Δ(1 232) (PDF) (Informe). Listas de partículas.
  2. ^ Anderson, H. L.; Fermi, E.; Long, E. A.; Nagle, D. E. (1 de marzo de 1952). "Total secciones de piones positivas en hidrógeno". Examen físico. 85 (5): 936. Bibcode:1952PhRv...85..936A. doi:10.1103/PhysRev.85.936.
  3. ^ Hahn, T. M.; Snyder, C. W.; Willard, H. B.; Bair, J. K.; Klema, E. D.; Kington, J. D.; Green, F. P. (1 de marzo de 1952). "Neutrons and gamma-rays from the proton bombardment of beryllium". Examen físico. 85 (5): 934. Bibcode:1952PhRv...85..934H. doi:10.1103/PhysRev.85.934.
  4. ^ Ashkin, J.; Blaser, J. P.; Feiner, F.; Stern, M. O. (1 de febrero de 1956). "Pion-proton dispersando a 150 y 170 Mev". Examen físico. 101 (3): 1149–1158. Bibcode:1956PhRv..101.1149A. doi:10.1103/PhysRev.101.1149. Hdl:2027/mdp.39015095214600.

Bibliografía

  • Amsler, C.; et al. (Particle Data Group) (2008). "Revisión de la Física de las partículas" (PDF). Cartas Físicas B. 667 (1): 1–6. Código:2008PhLB..667....1A. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. Hdl:1854/LU-685594. S2CID 227119789. Archivado desde el original (PDF) el 2020-09-07. Retrieved 2019-12-11.
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