CÁC HẠT CÓ KÍCH THƯỚC VÀ KHỐI LƯỢNG NHỎ, NHƯ ÊLECTRON, PRÔTON, NƠTRON, MÊZÔN,MUYÔN, PIÔN LÀ CÁC HẠT SƠ CẤP

1) Hạt sơ cấp: Các hạt có kích thước và khối lượng nhỏ, như êlectron, prôton, nơtron, mêzôn,

muyôn, piôn là các hạt sơ cấp.

a) Các đặt trưng của hạt sơ cấp

+ Khối lượng nghỉ m

_o

: Phôtôn có khối lượng nghỉ bằng không. Ngoài phôtôn, trong tự nhiên

còn có các hạt khác có khối lượng nghỉ bằng không, như hạt nơtrinô v

e

, hạt gravitôn.

+ Điện tích: Hạt sơ cấp có thể có điện tích Q = +1 hoặc Q = -1, hoặc Q = 0. Q được gọi là số

lượng tử điện tích, biểu thị tính gián đoạn độ lớn điện tích các hạt.

+ Spin s: Mỗi hạt sơ cấp khi đứng yên cũng có momen động

lượng riêng s h

và mômen từ riêng.

Các hạt sơ cấp

2 π

Các mômen này được đặc trưng bằng số lượng tử spin.

BôzônFecmiôn

Prôtôn: s=1/2, phôtôn: s =1 , piôn: s=0

(fecmion)(boson)

Các hạt được chia làm hai nhóm là có số lượng tử spin nguyên

s = 0, 1, 2 …

và bán nguyên

2 2 2..., 5 , 3 s =1

+ Thời gian sống trung bình T: Trong số các hạt sơ cấp, chỉ có 4 hạt không phân rã thành các

hạt khác, gọi là các hạt bền(prôtôn, electron, phôtôn nơtrinô). Còn tất cả các hạt khác là các

hạt

không bền và phân rã thành các hạt khác.

b) Phản hạt: Phần lớn các hạt sơ cấp đều tạo thành cặp, mỗi cặp gồm hai hạt có khối lượng

nghỉ m

o

và spin s như nhau, nhưng chúng có điện tích Q bằng nhau về độ lớn và trái dấu. Trong mỗi

cặp, có một hạt và một phản hạt của hạt đó.

c) Phân loại hạt sơ cấp

+ Phôtôn (lượng tử ánh sáng) có m

o

= 0

+ Leptôn gồm các hạt nhẹ như êlectron, muyôn (µ

⁺

, µ

^-

), các hạt tau (τ

⁺

, τ

^-

)…

+ Mêzôn gồm các hạt có khối lượng trung bình trong khoảng (200 ÷ 900)m

e

gồm hai nhóm : mêzôn π và mêzôn K.

+ Barion gồm các hạt nặng có khối lượng bằng hoặc lớn hơn khối lượng prôtôn.

Có hai nhóm barion là nuclôn và hipêrôn, cùng các phản hạt của chúng.

Năm 1964 người ta đã tìm ra một hipêrôn mới đó là hạt ômêga trừ (Ω

^-

).

Tập hợp các mêzôn và các bariôn có tên chung là các hađrôn.

d) Tương tác của các hạt sơ cấp

+ Tương tác hấp dẫn. Đó là tương tác giữa các hạt vật chất có khối lượng.

+ Tương tác điện từ. Đó là tương tác giữa các hạt mang điện, giữa các vật tiếp xúc gây nên ma

sát…

+ Tương tác yếu. Đó là tương tác chịu trách nhiệm trong phân rã β.

+ Tương tác mạnh. Đó là tương tác giữa các hađrô.

e) Hạt quac (quark)

+ Tất cả các hađrôn đều cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn, gọi là quac (tiếng Anh : quark).

+ Có sáu hạt quac kí hiệu là u, d, s, c, b và t.

Cùng với các quac, có 6 phản quac với điện tích có dấu ngược lại. Điều kì lạ là điện tích các hạt

± e

quac bằng

, ± 2e

, chưa quan sát được hạt quac tự do và mới chỉ thấy được các quac ở dạng kết

3 3

hợp.

+ Các bariôn là tổ hợp của ba quac.