Quark e decadimento beta -
Le particelle possono essere suddivise in
Fermioni (spin semintero) soggetti a principio di esclusione di Pauli
(due fermioni identici non possono occupare insiene lo stesso stato)
bosoni
Adroni
(spin intero o nullo)
(barioni) protone, neutrone,lambda; mesoni( pione, kaone)..)
sensibili e interazione forte
leptoni (elettrone, muone, tau, neutrino)
sensibili a interazione debole
Quark :fermioni: costituenti dei nuclei degli adroni e mesoni
Tre generazioni di fermioni (quark,leptoni)
Prima
Seconda
Terza
up u, down d, neutrino e, elettrone
charm c, strange s, neutrino m, muone
top t, bottom b, neutrino t, tauone
Ogni quark possiede un “sapore” :u,d,c,s,t,b
possiede vari numeri (quantici) che lo caratterizzano
ogni antiquark possiede numeri quantici con segno opposto ai quark
Alcuni numeri quantici particolari:
carica elettrica (frazionaria -1/3, +2/3)
spin (semintero +1/2 , -1/2)
numero barionico(semintero,1/3)
colore (1 rosso, 2 verde , 3 blu)
d
barionico
spin
Simbologie per sapori e colori
u
d
c
s
Carica
b
t
Barioni: numero barionico 1 ( antibarioni -1); spin semintero
Mesoni numero barionico 0 (antimesoni 0) ; spin intero
Barioni: possiedono tutti tre quark, con tre diversi colori
Antibarioni (tre antiquark)
Mesoni:possiedono un quark e un antiquark con lo stesso colore
( i tre colori si presentano insieme per continuo scambio)
Quando un quark emette o assorbe un gluone, cambia colore,non sapore
gluone
gluone
u
u
u
gluone
u
u
Quando un quark è interessato da una interazione debole (es.W)
cambia sapore ma non colore
W
W
u
d
d
u
Quark up
+2/3
u
+2/3
u
1/3
+2/3
u
1/3
-1/2
-1/2
+2/3
+2/3
+2/3
u
1/3
-1/2
1/3
+1/2
u
1/3
u
1/3
+1/2
+1/2
-1/3
-1/3
+2/3
u
1/3
+1/2
Quark down
-1/3
d
d
1/3
d
-1/2
1/3
1/3
-1/3
d
-1/2
1/3
-1/2
+1/2
-1/3
d
1/3
+1/2
-1/3
d
1/3
+1/2
-1/3
d
1/3
+1/2
Protone uud
+2/3
+1
1
+1/2
u
1/3
+2/3
u
1/3
u
+1/2
1/3
1/3
+1/2
+2/3
+2/3
u
d
+1/2
-1/2
+1
1
-1/2
1/3
-1/3
-1/3
d
1/3
-1/2
-1/2
Neutrone udd
0
1
+1/2
+2/3
-1/3
d
1/3
-1/3
d
-1/2
u
1/3
1/3
+1/2
-1/2
+2/3
0
1
+1/2
-1/3
d
1/3
+1/2
-1/3
d
1/3
+1/2
u
1/3
-1/2
Mesone pione +
+1
0
0
du
+2/3
+1/3
d
-1/3
u
1/3
+1/2
-1/2
Mesone pione du
-1
0
0
-2/3
-1/3
d
1/3
u
-1/3
+1/2
-1/2
antiProtone uud
-2/3
-1
-1
+1/2
u
-1/3
-2/3
u
-1/3
+1/3
d
+1/2
+1/2
-1/2
-1/3
antiNeutrone udd
0
-1
-1/2
-2/3
+1/3
d
-1/3
-1/2
+1/3
d
-1/3
-1/2
u
-1/3
+1/2
Decadimento beta -
neutrone > protone + elettrone + antineutrino
udd > uud + e + n
e
e
n
W
n
Sapore u
Sapore d
gluone
p
u
r
o
t u
o
n d
e
p
u
r
o
t u
o
n d
e
All’interno dell’adrone (protone) avviene un continuo scambio
di particelle prive di massa (gluoni) mediatori della forza forte
con la emissione o assorbimento di gluoni cambia il colore dei quark
ma resta immutato il sapore