Hyperkern

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Ein Hyperkern ist ein Atomkern, der außer Nukleonen (Protonen und Neutronen) noch zumindest ein Hyperon und damit ein Strange-Quark enthält. Damit gehören Hyperkerne zur Seltsamen Materie.

Hyperkerne werden beispielsweise erzeugt durch die Austauschreaktion

K + {\rm Kern} \longrightarrow \pi + {\rm Hyperkern}

wobei K ein Kaon bezeichnet, \pi ein Pion.

Zur Bezeichnung der Hyperkerne wird das Symbol des Hyperons als Index angegeben. Ein 5ΛHe ist zum Beispiel ein Kern, der aus fünf Baryonen besteht – je zwei Protonen und Neutronen sowie einem Λ-Teilchen.

Hyperkerne leichter Elemente, die das leichteste Hyperon, das Lambda-Baryon, enthalten, sind mit Lebensdauern um 10−10 s relativ langlebig, da das Lambda nur über die Schwache Wechselwirkung zerfallen kann. Daher ist es möglich, solche Hyperkerne genauer zu untersuchen, insbesondere Kernspektroskopie an ihnen zu betreiben. Bei einigen Sigma-Hyperkernen (Hyperkernen mit Sigma-Baryonen, den nächstschwereren Hyperonen) ist dies ebenfalls gelungen. Hyperkerne eignen sich dadurch zur Untersuchung des Verhaltens individueller Teilchen innerhalb von Atomkernen. Während man bei „normalen“ Kernen N ununterscheidbare Neutronen und Z ununterscheidbare Protonen hat, verfügt man bei Hyperkernen mit dem Hyperon in Form dieses „markierten“ Teilchens gewissermaßen über eine „Sonde“ im Atomkern.[1] Das entspricht in etwa myonischen Atomen, mit denen man Erkenntnisse über die Atomhülle gewinnen will.

Hyperkerne wurden 1952 durch die polnischen Physiker Jerzy Pniewski und Marian Danysz entdeckt.

Quellen[Bearbeiten]

  1. Bogdan Povh et al.: Teilchen und Kerne. 6. Auflage. Springer-Verlag GmbH, 2004, ISBN 3-540-21065-2.