الرنينيات البايونية (Pion Resonances)

شوهدت هذه الرنينيات عند تشتت البايونات الموجبة والسالبة عن البروتونات حيث شوهدت قمم واضحة لمساحة المقطع المستعرض (σ) لتشتت ^±π عن البروتون. وهذا يعني تكون حالات إثارة تبلغ عندها (Γ) حوالي 100 م. أ. ف وتتحلل هذه الحالات بعمر نصف يساوي حوالي ^22-10 ×5 ثانية. ونبين فيما يلي أهم هذه الجسيمات الناتجة:

(1)...................

ومن ثم تنتج هنا جسيمات Δ⁺⁺ ، Δ^o.

كما ويمكن أن يحدث تشتت عن النيوترونات وينتج أن :

(2)     .................

ومن ثم تنتج هنا جسيمات ^-Δ⁺ ، Δ.

وقد وجد أن كتل هذه الجسيمات (Δ) تساوي 1.23 (ج.أ. ف.) كما وجد تكون عدة حالات إثارة من هذه الجسيمات بزيادة طاقة البايونات حيث اكتشفت قمم عند طاقات تساوي: (1.67)، (1.9) ج. أ. ف نبين في الشكل (1) تشتت البايونات عن النيوكليونات وتكون الجسيمات الرنينية (Δ).

الشكل (1)

نلاحظ هنا أنه تكونت أربع حالات مشحونة من جسيمات Δ وهي ^-Δ⁺⁺ ، Δ^o ،Δ⁺ ، Δ وباستخدام الأعداد الكمية، نجد أن:

1. الزخم النظيري (I) لهذه الجسيمات يساوي 3/2 ومن ثم فإن عددها :

أي أربعة جسيمات كما بينا.

2. مركبة الزخم النظيري (I_z) وهي التي تبين حالات الشحنة للجسيمات تأخذ القيم التالية:

3. حيث أن هذه الجسيمات تتكون من البايون والنيوكليون فإن:

عدد الباريونات (1 = (B S = 0 ومن ثم فهذه الجسيمات تعرف أحياناً بحالات الرنين (1 =S = 0, B).

4. تعطي الشحنة الكلية (Q) للجسيم بالعلاقة:

(3) ...............

يمكنك الآن حساب (Q) لأي من الجسيمات الأولية وذلك للتحقق مما سبق. فمثلا للجسيم ^-Δ نجد أن شحنة هذا الجسيم سالبة وتساوي (1 -) ويمكن استنتاج ذلك من العلاقة (3) حيث نجد أن:

لقد لوحظ أن هناك بعض القمم تظهر في منظومة (P ^-π) ولكنها لم تظهر في منظومة (P ⁺π) فلماذا؟

للإجابة على هذا السؤال نجد أن:

ومن ثم فإن المنظومة (P ^-π) نجد أن:

ولمنظومة (P ⁺π) نجد أن:

ومنها فإنه لمنظومة (P ^-π) نجد أن:

أما المنظومة (P ⁺π) فإن:

وهذا يعني أن منظومة (P ^-π) تزيد على منظومة (P ⁺π) بحالة ذات I_z = 1/2 وتعرف القمم الرنينية الناتجة عن منظومة (P ^-π) بحالات ^*N₁ N وتقع عند طاقات تساوي: 0.938، 1.470، 1,530 ج.أ.ف. أو أكثر:

حيث نجد أن:

*N جسيمات تنتج عن 1/2 - = I_z.

⁺*N جسيمات تنتج عن 1/2 + = I_z.

أما جسيمات Δ السابقة فتنتج عن باقي الحالات.

كما يمكن أن ينتج عن تشتت البايونات عن البروتونات تكون قمم أخرى حسب التفاعلات التالية:

(4).........................                   .

نبين في الشكل (2) الجسيمات الناتجة عن التفاعلات في المعادلة

الشكل (2)

السابقة. حيث نجد في الشكل (2. أ) توزيعات الكتل للزوج ⁺Δ^o ،Δ الناتجة عن المعادلة (1). وفي الشكل (2. ب) نجد توزيعات الكتل للزوج ⁺π^-، π الناتجة عن المعادلة (2). أما في الشكل (2. ج) نجد توزيعات الكتل للثلاثي π⁺، π^-، π^o الناتجة عن المعادلة (4). في الشكل أ، ب يتكون جسيم يعرف بميزون (ρ), أما في الشكل (جـ) فنجد قمة تمثل الجسيم (^oW) عند (800 م.أ.ف.) وقمة أخرى تمثل الجسيم (η^o) عند حوالي (580 م.أ.ف.).

لاحظ أن ρ^oW^o,  يمكن أن تنتج أيضاً من تفاعلات مثل؟

(5).................    

ثم يتحلل (ρ^o) حسب العلاقة:

وتفاعل مثل:

(6)     ..........

ثم يتحلل (W^o) حسب العلاقة:

كما ويمكن أن تتحلل (η) إلى ثلاثة جسيمات حسب العلاقة:-

كما ويمكن أن تتكون (W^o) من تلاشي البروتون وضديده حسب العلاقة :

(7)........................

مواضيع ذات صلة

انعطاف صغير عند النجوم

ما الحرارة في الاندماج النووي

التسخين بالحقن بذرات متعادلة

الاندماج النووي في المختبر

Broken symmetries

Antimatter

Nuclear forces

د. سميرة موسى علي، الإبداع في الفيزياء النووية

داخل النواة

أجهزة الإنذار الشخصية: عدادات الشارة

أجهزة الإنذار الشخصية: العدادات الجيبية

أجهزة الإنذار الشخصية Personnel Monitoring