Xiバリオン

Xiバリオン
構成	; Ξ0; :; あなた; ; s; ; s; ; ; Ξ−; :; d; ; s; ; s; ;
統計	フェルミオン
家族	重粒子
インタラクション	強い力、弱い力、電磁力、重力
種類	2
質量	; Ξ0; :1 314 .86 ± 0.20 MeV/ c 2; ; Ξ−; :1 321 .71 ± 0.07 MeV/ c 2;
スピン	1 ⁄ 2
奇妙さ	-2
アイソスピン	1 ⁄ 2

Xi重粒子またはカスケード粒子は、記号 $Ξ$ を持つ原子核ハドロン粒子のグループであり、電荷（ $Q$ ）は+2 $e$ 、+1 $e$ 、0、または-1 $e$ （ $e$ は基本電荷）です。

従来のバリオンと同様に、 $Ξ$ 粒子には 3 つのクォークが含まれています。特に、 $Ξバリオンには、$ アップクォークまたはダウンクォークが 1 つと、他の 2 つのより質量の大きいクォークが含まれています。質量の大きい 2 つのクォークは、ストレンジ、チャーム、ボトムのいずれか 2 つです(重複可)。表記法としては、 $Ξ$ の 2 つの重いクォークは両方ともストレンジであると仮定します。2 つの推定ストレンジクォークのいずれかを置き換える、さらに重いチャームクォークまたはボトムクォークごとに、下付き文字 "c" と "b" が追加されます。

これらは歴史的に不安定な状態のためカスケード粒子と呼ばれ、一連の崩壊（カスケード崩壊）を経てより軽い粒子に急速に崩壊することが観察されている。 ^[2]荷電Xi重粒子の最初の発見は、1952年にマンチェスターグループによる宇宙線実験であった。^[3]中性Xi粒子の最初の発見は、1959年にローレンスバークレー研究所であった。^[4]また、オメガ重粒子（ $Ω -$ ）は1964年にブルックヘブン国立研究所で観測されました。^[2] Xiスペクトルは、格子QCDなどの非摂動論的量子色力学（QCD）にとって重要です。^[^なぜ？^]

歴史

の $Ξ - ば$ 粒子はカスケードB粒子としても知られ、3つのクォークファミリーすべてからクォークを含んでいます。フェルミ国立加速器研究所のDØとCDF実験によって発見されました。この発見は2007年6月12日に発表されました。これは、ダウンクォーク、ストレンジクォーク、ボトムクォークの3つのクォーク世代すべてから構成される初めての粒子でした。DØとCDFの共同研究により、この新しい状態の一貫した質量が報告されました。粒子データグループの世界平均質量は5.7924 ± 0.0030 GeV/ c ²。

表記については、2 つの重いクォークが両方ともストレンジであると仮定し、単純な $Ξで表されます。各構成$ チャームクォークには下付き文字 "c" が、各ボトムクォークには "b"が付けられます。したがって、 $Ξ$ _c、 $Ξ$ _b、 $Ξ$ _cc、 $Ξ$ _cbなどとなります。特に指定がない限り、Xi バリオンの非アップ/ダウンクォークの内容はストレンジです (つまり、アップまたはダウンクォークが 1 つと、ストレンジクォークが 2 つあります)。ただし、 $Ξ 0 ビット$ アップクォーク、ストレンジクォーク、ボトムクォークをそれぞれ1つずつ含み、 $Ξ 0 bb$ アップクォークを 1 個、ボトムクォークを 2 個含みます。

2012年、大型ハドロン衝突型加速器（LHC）のCMS実験で、 $Ξ *0 b$ 重粒子（報告質量5945 ± 2.8 MeV/ c ²）。^[5]^[6]（ここで、「*」はバリオン10重項を示します。）CERNのLHCb実験では、2014年に2つの新しいXiバリオンが発見されました。 $Ξ' - ば$ そして $Ξ *- b$ ^[7 ]

2017年、LHCbの研究者らは、さらにもう一つのXiバリオン、二重チャームのバリオンを報告した。 $Ξ ++ cc$ 2つの重いチャームクォークと1つのアップクォークからなる重粒子。 $Ξ ++ cc$ 陽子の約3.8倍である。^[8]^[9]

Xiバリオンのリスト

括弧内のアイソスピン値とスピン値は実験では確実に確立されていませんが、クォークモデルによって予測されており、測定値と一致しています。

表の注釈

^ abcdeこの種については共鳴幅 ( $Γ$ ) が報告されている。ここで変換 $τ = ⁠ ħ / Γ 代わりに⁠ が$ 与えられます。
^ abcd このデータについては議論の余地があります。参考文献を参照してください
^ これは実際には、同じ符号のジェットに崩壊するb重粒子の平均寿命の測定値である。 $Ξ \pm ℓ \pm$ ペア。おそらくミックスは主に $Ξ b 、$ いくつかの $Λ b 。$
^ abcd 粒子（または量、つまりスピン）は観測も示唆もされていない

参照

参考文献

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外部リンク

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[decaywidth-17] この種については共鳴幅 ( $Γ$ ) が報告されている。ここで変換 $τ = ⁠ ħ / Γ 代わりに⁠ が$ 与えられます。

[dispute-20] このデータについては議論の余地があります。参考文献を参照してください

[halflife-23] これは実際には、同じ符号のジェットに崩壊するb重粒子の平均寿命の測定値である。 $Ξ \pm ℓ \pm$ ペア。おそらくミックスは主に $Ξ b 、$ いくつかの $Λ b 。$

[notobservered-26] 粒子（または量、つまりスピン）は観測も示唆もされていない

[pdg-1] Zyla, PA; et al. (Particle Data Group) (2020). 「Review of Particle Physics」.理論物理学と実験物理学の進歩. 2020 (8): 083C01. doi : 10.1093/ptep/ptaa104 . hdl : 11585/772320 .

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