デルタバリオン

デルタ重粒子（またはΔ重粒子、デルタ共鳴とも呼ばれる）は、3つのアップクォークまたはダウンクォーク（uクォークまたはdクォーク）で構成される素粒子のグループであり、よりよく知られている陽子と中性子を構成するのと同じ構成クォークです。

密接に関連したΔ 重粒子が4 つ存在します。
Δ⁺⁺
 （構成クォーク：uuu）、
Δ⁺
 （ウード）、
Δ⁰
 （udd）、および
Δ⁻
 （ddd）はそれぞれ電荷を帯びている。+2  e、+1  e、0  e、および−1e  .​

Δ重粒子の 質量は約1 232  MeV/ c ² ;アイソスピン の3番目の成分であり、固有スピンが⁠であることが要求される。${\displaystyle \;I_{3}=\pm {\tfrac {1}{2}}~{\mathsf {または}}~\pm {\tfrac {3}{2}}\;;}$ 3 /2⁠またはそれ以上（半整数単位）。対照的に、通常の核子（記号N、陽子または中性子のいずれかを意味する）の質量は約939 MeV/ c ²、および固有スピンとアイソスピンの両方が1/ 2 ⁠ . の
Δ⁺
 （ウード）と
Δ⁰
（udd）粒子は陽子 の高質量スピン励起である（
いいえ⁺
、uud）と中性子（
いいえ⁰
、udd）です。

の
Δ⁺⁺
そして
Δ⁻
しかし、核子に直接類似するものは存在しない。例えば、電荷が同一で質量が似ているにもかかわらず、
Δ⁻
 （ddd）は反陽子（
p
、  uud）。

ここで議論されているデルタ状態は、陽子と中性子の最低質量の量子励起のみである。より高いスピンでは、追加のより高い質量のデルタ状態が現れ、すべて一定の⁠ を持つことで定義される。 3 /2⁠または⁠ 1 /2⁠ アイソスピン（電荷によって異なる）だが、スピンがある ⁠ 3 /2⁠、⁠ 5 /2⁠、⁠ 7 /2⁠、...、⁠ 11 /2⁠ ħ倍。これらすべての状態のすべての特性の完全なリストは、Beringer et al . (2013)に掲載されています。^[1]

対応する反クォークから構成される、反対の電荷を持つ 反粒子デルタ状態も存在します。

これらの状態は 、1950年代半ばにシカゴ大学 サイクロトロン^{[2] [3]} とカーネギー工科大学の シンクロサイクロトロン^{[4]で、加速された正の}パイ中間子を水素ターゲットに用いて実験的に確立されました。
Δ⁺⁺
、その異常な電荷により+2  e は、クォーク模型の発展において重要な手がかりとなった。

デルタ状態は、光子、電子、ニュートリノ、パイ中間子などの十分にエネルギーの高いプローブが陽子または中性子に衝突したとき、または十分にエネルギーの高い核子対の衝突によって生成されます。

質量が近いΔ重粒子はすべて1 232  MeVの電子は、強い相互作用によって核子（陽子または中性子）と適切な電荷のパイオンに急速に崩壊する。許容される最終電荷状態の相対確率は、それぞれのアイソスピン結合によって与えられる。より稀に、
Δ⁺
陽子と光子に崩壊し、
Δ⁰
中性子と光子に崩壊することができます。

^[a] ^ PDGは共鳴幅（Γ）を報告します。ここでは代わりに変換が与えられます。 ${\textstyle \tau ={\frac {\hbar }{\Gamma }}}$

• Amsler, C.; et al. ( Particle Data Group ) (2008). 「Review of Particle Physics」(PDF) . Physics Letters B . 667 (1): 1–6. Bibcode :2008PhLB..667....1A. doi :10.1016/j.physletb.2008.07.018. hdl : 1854/LU-685594 . S2CID 227119789. 2020-09-07 に オリジナル(PDF)からアーカイブ。2019-12-11に取得。