Hyperjádro je atomové jádro, které obsahuje kromě nukleonů nejméně jeden hyperon, a má tedy nenulovou podivnost. Objevili jej Marian Danysz a Jerzy Pniewski roku 1952. Nejsnadněji se studují hyperjádra obsahující Λ0, která žijí dostatečně dlouho, takže mají ostré energetické hladiny.

Hyperjádro se označuje spodním levým indexem se značkami hyperonu (Λ, Σ0, Ξ− apod.), například Be, přičemž horní levý index je hmotnostní číslo (udávající počet nukleonů a hyperonů dohromady).

Byla též připravena hyperjádra, obsahující hyperon Σ0, i hyperjádra s vícenásobnou podivností (např. He nebo Be,Recent Results and Directions in Hypernuclear and Kaon Physics B nebo N). V současné době je známo více než 30 hyperjader. V r. 2010 bylo připraveno první antihyperjádro (H),From two-trillion-degree heat, researchers create new matter -- and new questions nejtěžšími antihyperjádry jsou k r. 2024 jádro antihypervodíku-4 (H) tvořené 1 antiprotonem, 2 antineutrony a 1 antihyperonem lambda a jádro antihyperhelia-4 (He) tvořené 2 antiprotony, 1 antineutronem a 1 antihyperonem lambda.

Hyperjádra, konkrétně např. hypertriton H a jeho rozpadové vlastnosti, mohou pomoci vysvětlit strukturu neutronových hvězd a jejich vlastnosti, např. hmotnosti přesahující očekávaný rozsah.

Vznik Hyperjádro může vzniknout změnou podivnosti jádra například při prostém zachycení hyperonu nebo při zachycení hyperonu či podivného mezonu a jeho interakci s jaderným nukleonem, případně rozpadem jiného hyperjádra.

Příklady zachycení kaonu: K− + 4He → He + π− K− + 9Be → Be + π−

Příklad vzniku z jiného hyperjádra: Be → Be + p + π− N → Be + He

Rozpad Hyperjádra jsou nestabilní. Pro většinu připravených hyperjader obsahujících jeden hyperon Λ leží jejich střední doba života v intervalu mezi 10−11 s a 10−10 s. Rozpadají se slabou interakcí buďto mezonovým nebo bezmezonovým rozpadem.

Mezonový rozpad probíhá rozpadem hyperonu v jádře za vzniku π− (Λ ⇒ p+π−) nebo π0 (Λ ⇒ n+π0), který vyletuje z jádra. Uvolněná energie se pohybuje kolem 40 MeV. U lehčích jader může dojít i k současnému uvolnění nukleonu nebo rozštěpení jádra (přičemž zbylé jádro má velkou vazebnou energii na nukleon).

Příklad mezonového rozpadu: H → 3He + π− Be → 2 4He + p + π−

Při bezmezonovém rozpadu dochází k interakci hyperonu s protonem (Λ+p ⇒ p+n) nebo neutronem (Λ+n ⇒ n+n). Bezmezonový rozpad se pozoruje zpravidla u těžkých jader. Energie uvolněná při bezmezonovém rozpadu je oproti mezonovým rozpadům zhruba o 140 MeV vyšší (tento rozdíl dobře odpovídá klidové energii pionu).

Poznámky

Reference

Externí odkazy Nejlehčí objevená hyperjádra v nuklidovém N-Z diagramu Další velmi exotický obyvatel antihmotné ZOO (článek na OSEL.cz k objevu antihyperjádra)

Kategorie:Jaderná fyzika