Hyperkern: Unterschied zwischen den Versionen

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 ⁵_ΛHe 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