Десетте бариона със спин 3/2
Бариони
в
ядрената физика
са субатомни частици, включващи
протона
и
неутрона
(с общото име
нуклеони
), както и известен брой по-тежки, нестабилни частици, наречени
хиперони
. Терминът
барион
идва от гръцкото
barys
, означаващо ?тежък“, тъй като това са частици, по-тежки от останалите.
Барионите са силно взаимодействащи си
фермиони
, тоест, те участват в
силни ядрени взаимодействия
. Те се описват от статистиката на Ферми-Дирак, която по принцип се прилага върху всички частици, подчиняващи се на
принципа на Паули
. По това те се различават от
бозоните
, които не се подчиняват на този принцип. Барионите, заедно с
мезоните
, принадлежат към семейството на
адроните
, което означава, че са съставени от
кварки
. Барионите са фермиони, съставени от 3 кварки. Затова протоните и неутроните се причисляват към групата на барионите. Mезоните са съставени от кварк и антикварк.
Освен нуклеоните (протони, неутрони), други членове на семейството на барионите са
Δ
,
Λ
,
Σ
,
Ξ
and
Ω
частиците.
Делта барионите
(Δ
++
, Δ
+
, Δ
0
, Δ
?
) са съставени от комбинация от горни и долни кварки, и се разпадат до
пион
и или протон, или неутрон.
Ламбда барионите
(Λ
0
, Λ
+
c
) са съставени от горен, долен и или чаровен, или странен кварк. Неутралният ламбда барион е дал първото наблюдавано доказателство за съществуването на странен кварк.
Сигма барионите
(Σ
+
, Σ
0
, Σ
?
) са съставени от странен кварк или от комбинация от горен и долен. Неутралните сигма бариони имат същата комбинация от кварки като при неутралните ламбда бариони и поради това се разпадат много по-бързо от Σ
+
(горен, горен, странен) или Σ
?
(долен, долен, странен).
Кси барионите
(Ξ
0
, Ξ
?
) са съставени от два странни кварки и или горен, или долен кварк. Неутралният кси барион, Ξ
0
, съставен от един горен и два странни кварки, се разпада до неутрален ламбда барион и неутрален пион, който от своя страна бързо се разпада до
електрон
и
позитрон
; те веднага
анихилират
и така изглежда, че продукт от разпада на кси бариона е един ламбда барион, който излъчва
гама-лъчи
.
Омега минус барионът
(Ω
?
) е съставен от три странни кварки. Откриването му е голям триумф в изучаването на кварковите процеси, тъй като е открит едва след като неговото съществуване, маса и продукти от разпада вече са били предсказани.
Барионната
материя
е материя, съставена главно от бариони (по маса).
Това е материята, която ни е позната в ежедневието. Небарионната материя
е коренно различна и е предмет на спекулации в
космологията
, в опитите да се разработи теория, обясняваща всички наблюдения на материята във Вселената като цяло. Виж
тъмна материя
.
Бариони
| Частица
|
Символ
|
Състав
|
маса
(
MeV
/
c
2
)
|
барионно число
|
странност
|
чар
|
Средно време на живот
(
секунди
)
|
| Протон
|
p
|
uud
|
938,3
|
+1
|
0
|
0
|
стабилен
1
|
| Неутрон
|
n
|
ddu
|
939,6
|
+1
|
0
|
0
|
920
2
|
| Делта
|
Δ
++
|
uuu
|
1232
|
+1
|
0
|
0
|
6×10
?24
|
| Делта
|
Δ
+
|
uud
|
1232
|
+1
|
0
|
0
|
6×10
?24
|
| Делта
|
Δ
0
|
udd
|
1232
|
+1
|
0
|
0
|
6×10
-24
|
| Делта
|
Δ
-
|
ddd
|
1232
|
+1
|
0
|
0
|
6×10
-24
|
| Ламбда
|
Λ
0
|
uds
|
1115,7
|
+1
|
?1
|
0
|
2,60×10
?10
|
| Ламбда
|
Λ
+
c
|
udc
|
2285
|
+1
|
0
|
1
|
2,0×10
?13
|
| Сигма
|
Σ
+
|
uus
|
1189,4
|
+1
|
?1
|
0
|
0,8×10
?10
|
| Сигма
|
Σ
0
|
uds
|
1192,5
|
+1
|
?1
|
0
|
6×10
?20
|
| Сигма
|
Σ
-
|
dds
|
1197?4
|
+1
|
?1
|
0
|
1,5×10
?10
|
| Кси
|
Ξ
0
|
uss
|
1315
|
+1
|
?2
|
0
|
2,9×10
?10
|
| Кси
|
Ξ
?
|
dss
|
1321
|
+1
|
?2
|
0
|
1,6×10
?10
|
| Омега
|
Ω
?
|
sss
|
1672
|
+1
|
?3
|
0
|
0,82×10
?10
|
1
най-малко 10
30
години
2
за свободни неутрони; в повечето обикновени ядра неутроните са стабилни.