物理【原子】補講『素粒子』の講義内容に関連する演習問題です。
講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。
問題
以下の各問において,アップクォークをu,ダウンクォークをdで表すものとする。
[Level.1]
陽子や中性子のように,3つのクォークからなる粒子のことをバリオンと呼ぶ。
陽子の構成はuud,中性子の構成はuddである。 uとdの電気量を電気素量eを用いてそれぞれ表わせ。
[Level.2]
π中間子のひとつであるπ+中間子の構成はudである。
π+中間子の電気量を,電気素量eを用いて表わせ。 ただし,dはdの反粒子である。
[Level.3]
粒子と反粒子が衝突すると,ともに消滅してエネルギーが解放される(対消滅)。
逆に,十分に大きなエネルギーからは粒子と反粒子がペアで生まれる(対生成)。
バリオンの一種であるΔ++粒子は,陽子とπ+中間子に崩壊する。 Δ++粒子の構成を推測せよ。
この下に答えを載せていますが,まずは自力で考えてみましょう。
答え
[Level.1]
u:\(\frac{2}{3}e\)
d:\(-\frac{1}{3}e\)
[Level.2]
e
[Level.3]
uuu