バリオン

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バリオン（baryon: 重粒子）とは、ハドロンの一種である。

陽子、中性子（二つ合わせて核子と呼ばれる）、そしてたくさんの不安定でより重い粒子（重核子（ハイペロン）と呼ばれる）を含む。「バリオン」とはギリシャ語のbarys(「重い」の意)に由来する。この名はバリオンが、発見当時素粒子と考えられていた他の主な粒子の中でより大きな質量を持つことからついた。

バリオンは、メソンとともにハドロンに属する。バリオンは、3つのクォークから構成される。最もありふれたバリオンは核子（陽子と中性子）で、アップクォークとダウンクォークからなる。アップクォーク、ダウンクォーク、ストレンジクォークからなるバリオンはハイペロンと呼ばれる。

バリオンは強く相互作用するフェルミ粒子である。言い換えると、強い核力を受けていて、パウリの排他原理に従うすべての粒子に適応されるフェルミ・ディラック統計によって記述される。これは、パウリの排他原理に従わないボース粒子とは大きく異なる。

核子（N粒子とも）以外のバリオンには、デルタ (Δ) 粒子、ラムダ (Λ) 粒子、シグマ (Σ) 粒子、グザイ（カスケード）(Ξ) 粒子、オメガ (Ω) 粒子、がある。

なお医療分野においては、（相対的な表現ではあるが）陽子より大きな質量を持った原子核からなるイオン線を重粒子線と呼んでいる。その重粒子と、この項で述べられているバリオンは違うので注意が必要である。粒子物理学者がバリオンのことを重粒子と和訳で呼ぶことは現在ではほとんどなく、英語名のままバリオンと呼んでいる。

[編集] 主なバリオン

名称	記号	構成	静止質量 (MeV)	平均寿命 (s)	発見年/発見者
陽子	p	uud	938.27203 $\pm$ 0.00008	10³¹から 10³³ 年より大きい (モデル依存性あり)	1911年、アーネスト・ラザフォード
中性子	n	udd	939.56536 $\pm$ 0.00008	885.7 $\pm$ 0.8	1932年、ジェームズ・チャドウィック
Δ粒子	Δ⁺⁺	uuu	Breit-Wigner型の質量分布を仮定すると 1230から1234	(1.58から1.72) $\times$ 10^-15
	Δ⁺	uud
	Δ⁰	udd
	Δ^-	ddd
Λ粒子	Λ	uds	1115.683 $\pm$ 0.006	(2.632 $\pm$ 0.020)×10^-10	1947年、ロチェスター、バトラー
Σ粒子	Σ⁺	uus	1189.37 $\pm$ 0.07	(0.8018 $\pm$ 0.0026)×10^-10	1953年、ミラノグループ
	Σ⁰	uds	1192.642 $\pm$ 0.024	(7.4 $\pm$ 0.7)×10^-20	1953年、フォウラー等
	Σ^-	dds	1197.449 $\pm$ 0.030	(1.479 $\pm$ 0.011)×10^-10	1953年、フォウラー等
Ξ粒子	Ξ⁰	uss	1314.83 $\pm$ 0.20	(2.90 $\pm$ 0.09)×10^-10	1959年、アルバレス等
Ξ粒子	Ξ^-	dss	1321.31 $\pm$ 0.13	(1.639 $\pm$ 0.015)×10^-10	1952年、バトラー、マンチェスターグループ
Ω粒子	Ω^-	sss	1672.45 $\pm$ 0.29	(0.821 $\pm$ 0.011)×10^-10
Λ_c粒子	Λ_c⁺	udc	2284.9 $\pm$ 0.6	(200 $\pm$ 6)×10^-15
Λ_b粒子	Λ_b⁰	udb	5624 $\pm$ 9	(1.229 $\pm$ 0.080)×10^-12

参考文献
- Review of Particle Physics, S.Eidelman, et al., Phys. Lett. B 592, 1 (2004).

カテゴリ: 素粒子

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