Гиперядра

ГИПЕРЯДРА, нестабильные ядерные системы, состоящие из нуклонов (протонов и нейтронов) и одного или нескольких гиперонов. В отличие от обычных атомных ядер, состоящих только из нуклонов, гиперядра обладают ненулевой странностью. Гиперядро, содержащее Λ-, Σ-, Ξ- или Ω-гиперон, называют Λ-, Σ-, Ξ- или Ω-гиперядром, соответственно. Известны также ΛΛ-гиперядра, содержащие два Λ-гиперона. гиперядра обозначают символом ^A_YZ, где А - полное число барионов (нуклонов и гиперонов), Y - символ гиперона или гиперонов, Z - заряд гиперядра, обозначаемый символом соответствующего химического элемента. Например, гиперядро ³_ΛН (гипертритон) состоит из протона, нейтрона и Λ-гиперона, гиперядро ⁶_ΛΛНе - из двух протонов, двух нейтронов и двух Λ-гиперонов.

Образование и распад гиперядра (⁷_Λ Li) впервые наблюдались в 1953 году при изучении взаимодействия космических лучей с фотоэмульсией. Основным способом образования гиперядра в физическом эксперименте является облучение ядер пучками мезонов, полученными на ускорителях.

Времена жизни Λ- и ΛΛ-гиперядер составляют по порядку величины 10^-10 с.

Чаще всего при распаде таких гиперядер Λ-гиперон, взаимодействуя с нуклоном N, превращается в нейтрон n: Λ + N → n + N. Странность при этом не сохраняется, следовательно, распад происходит посредством слабого взаимодействия. Σ-, Ξ- или Ω-гипероны, взаимодействуя с нуклонами, превращаются в более лёгкие гипероны с сохранением странности, например Ξ + N→Λ + Λ. Этот процесс происходит посредством сильного взаимодействия, и времена жизни Σ-, Ξ- или Ω-гиперядер по порядку величины не превосходят 10^-22 с.

Гиперядра  - уникальный источник информации о взаимодействиях гиперонов с нуклонами и друг с другом. Так, из существования Λ-гиперядер следует, что взаимодействие Λ-гиперонов с нуклонами носит характер притяжения, а на основе измерений их энергий связи можно сделать вывод, что это притяжение слабее, чем нуклон-нуклонное. Количественная информация о взаимодействиях гиперонов, получаемая из анализа свойств гиперядра, необходима для изучения динамики адронов и построения общей теории взаимодействия элементарных частиц.

Д. Е. Ланской.