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粒子衰變
鎖定
- 中文名
- 粒子衰變
- 外文名
- 粒子衰變
- 應用學科
- 原子核物理
- 其他領域
- 量子力學
- 相關概念
- 費米子 玻色子
粒子衰變簡介
粒子衰變是一基本粒子變成其他基本粒子的自發過程。在這個過程中,一基本粒子變成質量更輕的另一種基本粒子,及一中間粒子,例如μ子衰變中的W玻色子。這中間粒子隨即變成其他粒子。如果生成的粒子不穩定,那麼衰變過程還會繼續。粒子衰變這種過程,與放射性衰變不一樣,後者為一不穩定的原子核,變成一更小的原子核,當中還伴隨着粒子或射線的發射。
粒子衰變粒子壽命列表
種類 | 名稱 | 符號 | 能量 (MeV) | 平均壽命 |
輕子 | 電子 / 正電子 | e-/e+ | 0.511 | 年 |
μ子 / 反μ子 | μ-/μ+ | 105.6 | 秒 | |
τ子 / 反τ子 | τ-/τ+ | 1777 | 秒 | |
介子 | 中性π介子 | π0 | 135 | 秒 |
帶電π介子 | π+/π- | 139.6 | 秒 | |
重子 | 質子 / 反質子 | Ρ-/Ρ+ | 938.2 | > 1029年 |
中子 / 反中子 | n/ǹ | 939.6 | 885.7 秒 | |
玻色子 | W玻色子 | W+/W- | 804,000 | 10 − 25 秒 |
W玻色子 | Z0 | 91000 | 10 − 25 秒 |
粒子衰變生還概率
把一個粒子的平均壽命標記為τ,這樣粒子在時間t後仍生還(即未衰變)的概率為P(t) = e-λtγ
粒子衰變衰變率
設一粒子質量為M,則衰變率可用下面的通用公式表示其中n為原衰變所生成的粒子數,m為連接始態與終態的不變矩陣上的元,dФn為相位空間的元,即為粒子i的四維動量。
粒子衰變四維動量
在狹義相對論中,四維動量是將古典三維動量推廣到四維空間。 動量是三維向量; 類似地,四維動量是時空中的四向量。 具有相對論能量E和三空間動量p =(px,py,pz)=γmv的粒子的逆向四維動量,其中v是粒子的三空間速度,γ是洛倫茲因子。
mv是粒子的平均非相對動量,m是其餘質量。四維動量在相對論計算中是有用的,因為它是洛倫茲矢量。 這意味着很容易跟蹤在洛倫茲變換下如何變換。
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- 參考資料
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- 1. 粒子數據小組
- 2. 盧希庭.原子核物理:原子能出版社,2000.10
- 3. Goldstein, Herbert (1980). Classical mechanics (2nd ed.). Reading, Mass.: Addison–Wesley Pub. Co. ISBN 0201029189.
- 4. Landau, L. D.; Lifshitz, E. M. (1975) [1939]. Mechanics. Translated from Russian by J. B. Sykes and J. S. Bell. (3rd ed.). Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-7506-28969.