K中間子

K中間子（ケーちゅうかんし、英: Kaon、ケーオン）は、1947年にジョージ・ロチェスターと(クリフォード・バトラー)により宇宙線の中から発見された中間子の一つ。霧箱の中でV字の飛跡を残す「奇妙な粒子」として発見された。1964年には中性K中間子の崩壊過程でCP対称性の破れが初めて観測され、この業績でジェイムズ・クローニンとヴァル・フィッチは1980年のノーベル物理学賞を受賞した。

概要

K中間子は第一世代のクォークと第二世代のストレンジクォークからなる。種別はK⁻、K⁺、K⁰、${\displaystyle {\overline {K^{0}}}}$ の4種類がある。

K⁻はストレンジクォークと(反アップクォーク)、K⁺は(反ストレンジクォーク)とアップクォークからなる。 またK⁰は反ストレンジクォークとダウンクォーク、${\displaystyle {\overline {K^{0}}}}$ はストレンジクォークと(反ダウンクォーク)からなる。K⁻とK⁺は粒子・反粒子の関係となっている。K⁰と${\displaystyle {\overline {K^{0}}}}$ の関係も同様。

荷電K中間子（K⁻、K⁺）の質量は約494 MeV/c²、寿命が1.2 × 10⁻⁸ 秒である。中性K中間子（K⁰、${\displaystyle {\overline {K^{0}}}}$ ）の質量は約498 MeV/c²、寿命が5.2 × 10⁻⁸ 秒の長寿命のものと、9.0 × 10⁻¹¹ 秒の短寿命のものがある。

K⁺とK^-の寿命は0.1%の精度で一致しており、CPT対称性が良く成立していることを示している。

K⁺の崩壊パターンと分岐比は次のようになっている:

1. ${\displaystyle \mu ^{+}\nu _{\mu }}$  (約63.6%);
2. ${\displaystyle \pi ^{+}\pi ^{0}}$  (約20.7%);
3. ${\displaystyle \pi ^{+}\pi ^{+}\pi ^{-}}$  (約5.6%);
4. ${\displaystyle \pi ^{0}e^{+}\nu _{e}}$  (約5.0%);
5. ${\displaystyle \pi ^{+}\pi ^{0}\pi ^{0}}$  (約1.8%)

関連項目

• 中間子
• K中間子水素

外部リンク

• STRANGE MESONS - パーティクル・データ・グループによるストレンジ中間子のデータ