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06-25-05
基本粒子简介

中国科学院高能物理研究所35MeV质子直线加速器的加速腔

 

 


  通常,我们总是把目前所认识到的组成物质的最小基本单元,称为"基本粒子"。长期以来,人们一直在探索着物质的基本单元。迄今为止,基本粒子已发现300多种。通常,根据基本粒子的性质,一般将它们分为四大类:

  1. 光子 静止质量为零,自旋量子数等于1
  2. 轻子 包括中微子、电子及正电子、正负μ子。这些粒子的静止质量比π介子的质量小,自旋量子数为1/2
  3. 介子 包括带正、负电荷和中性的π介子,带正、负电荷和中性的Κ介子以及η介子,它们的静止质量介于电子和质子之间,自旋量子数为零。
  4. 重子 包括核子(中子和质子)以及 等超子。这些粒子的静止质量等于或大于质子,自旋量子数除超子为3/2外,其他都是1/2。

  由于介子和重子参加强相互作用,故又统称为强子。实验表明,强子也有内部结构。当前流行的强子结构模型是夸克(层子)模型。


  1.强相互作用 这种相互作用只存在于重子和介子之间。核子之间通过π介子的相互作用、高能核反应中介子和超子的形成过程等都属于强相互作用。这种相互作用强度大,比电磁相互作用强一百多倍,作用时间极短,约为10-23s。

  2.电磁相互作用 所有带电粒子间都存在电磁相互作用,这种作用是通过电磁场来实现的 ,它的强度比强相互作用弱100多倍,作用时间约为10-6s,而作用的大小随着粒子间距的增大而逐渐减小。

  3.弱相互作用 有两种弱相互作用,一种是有轻子(电子e,中微子ν,μ子以及它们的反粒子)参与的反应,如β衰变,μ子的衰变以及π介子的衰变等;另一种是Κ介子和Λ超子的衰变。这两种弱相互作用的强度相同,都比强相互作用弱1012倍,相互作用时间约为10-6~10-8s 。