Kaon

Kaonen (även K-meson) är en subatomär partikel som tillhör familjen mesoner. Det finns fyra olika kaoner. Två är laddade: K⁺ är positivt laddad och består av en uppkvark och en antisärkvark, K^- är negativt laddad och består av en särkvark och en antiuppkvark. Två är neutrala, deras kvarkar har motsatta laddningar som tar ut varandra: K⁰ består av en nerkvark och en antisärkvark och K⁰ består av en särkvark och en antinerkvark.

För andra betydelser, se Kaon (olika betydelser).

Kaon
Grundläggande egenskaper
Symbol	K+, K0, K0, K−
Alternativnamn	K-meson
Klassifikation	Boson → Hadron → Meson
Sammansättning	K+: us K0: ds K0: sd K−: su
Växelverkan	Stark växelverkan Svag växelverkan Elektromagnetism Gravitation
Typer	4
Historia
Upptäckt	1947
Fysikaliska egenskaper[1]
Laddning	K±: 1 e (1,602 × 10-19 C) K0: Neutral
Massa	K±: 493,677±0,013 MeV/c2 K0: 497,611±0,013 MeV/c2
Medellivslängd	K±: 1,2380(21) × 10−8 s K0: 5,116(21) × 10−8 s (KL) 8,954(4) × 10−11 s (KS)
Spinn	0
Särarom	1
Isospinn	1/2 (z-komponent +1/2)
Paritet	−1

Egenskaper

Sönderfallet av en kaon (K⁺) till tre pimesoner(2 π⁺, 1 π⁻) är en process som involverar både svag växelverkan och stark växelverkan.

Svag växelverkan : Anti-s-kvarken (s) i kaonen omvandlas till en anti-uppkvark (u) genom att skicka ut en W-boson (W⁺) som sedan sönderfaller till en antinerkvark  (d) och en uppkvark  (u).

Stark växelverkan : En uppkvark skickar ut en gluon (g) som sönderfaller till ett par av ner- och antinerkvarkar.

Kaonen har spinn 0, och är den lättaste av särmesonerna, det vill säga en meson där en av kvarkarna som den består av är en särkvark.

K⁺

K⁺ har en massa på 494 MeV/c² och en medellivslängd på 1,2×10^-8 sekunder.

K^-

K^- har en massa på 494 MeV/c² och en medellivslängd på 1,2×10^-8 sekunder.

K⁰

Det finns två neutrala K-mesoner, K⁰ och K⁰, som är varandras antipartiklar. Båda har en massa på 498 MeV/c². De är däremot inte egentillstånd för svag växelverkan, vilket avgör hur de sönderfaller. Det är istället de blandade tillstånden K0S (K⁰ short) och K0L (K⁰ long) som har väldefinierade medellivslängder, 9,0×10^-11 s, respektive 5,1×10^-8 s.

Sönderfall

Kaoner sönderfaller till pioner (π-mesoner).

Historia

Kaonen observerades för första gången av Cecil Frank Powell (1947).

James Cronin och Val Fitch upptäckte 1964 att CP-symmetrin inte bevaras vid neutrala kaoners sönderfall, vilket gav dem nobelpriset i fysik 1980.^[2]

Se även

• CP-brott