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l este artículo está sobre las partículas subatómicas de la vida real. Para la fuente de energía ficticia usada en los universos de los transformadores, ver el nucleón (transformadores) . Para el coche del concepto de Ford, ver el nucleón de Ford.

En la física un nucleón del es un nombre colectivo para dos Baryons el neutrón y el protón . Son componentes del núcleo atómico y hasta los años 60 eran probablemente las partículas elementales en esos días sus interacciones (ahora llamadas el definido de las interacciones de Internucleon las interacciones fuertes ahora se saben para ser partículas compuestas que hizo de los Quarks y los Gluons que entienden las características de los nucleones son una de las metas principales del chromodynamics, la teoría moderna de Quantum de interacciones fuertes.

El protón es el Baryon más ligero y su estabilidad es una medida de conservación del número de Baryon . El curso de la vida del protón pone así apremios fuertes en las teorías especulativas que intentan extender el modelo estándar de la física de partícula. El del neutrón decae en un protón con el decaimiento débil . Los dos son miembros de un doblete del I =1/2 de la isospina .

El protón

considera también:

l protón

Con la vuelta y paridad 1/2⁺, carga +1, y masa de 938  El MeV, el protón es el núcleo de un átomo (¹H₁) del hidrógeno . Tiene un momento magnético de 2.79 magnetons nucleares el que el momento de dipolo eléctrico es constante con cero; el límite en él es que es menos que 0.54×10^-23  e-cm.

En algunas teorías unificadas magníficas especulativo puede decaer. El período para este decaimiento se ha limitado para ser mayor que los años 2. El radio de la carga se mide principalmente a través del electrón elástico - dispersión de protón y es 0. Para los modos de decaimiento específicos, en el Lepton del antilepton o y un mesón, el límite es a menudo mejor que los años 10³². El protón por lo tanto se toma para ser una partícula estable, y el número de Baryon se asume para ser conservado.

El neutrón

considera también:

l neutrón

El neutrón no tiene ninguna carga, tiene la vuelta y la paridad de 1/2⁺, y masa de 940  MeV. Las medidas más exactas de su curso de la vida del decaimiento son principalmente de las trampas de varias clases y en vigas. El curso de la vida de un neutrón libre fuera del núcleo es los segundos 885.8 (cerca de 15 minutos). Decae el débil a través del $n\; de\; proceso\; del\; del$
\ a p+e+ \ al overline \ nu_e. Su momento magnético es la revocación de tiempo nuclear de los magnetons −1.91 y la invariación de la paridad de las interacciones fuertes implica que el momento de dipolo eléctrico del neutrón debe ser cero; el límite de observación actual es que es menos que 0.63×10⁻²³  e-cm. El radio de la carga de la media cuadrada se relacionó con la longitud de dispersión medida en el electrón-neutrón de la energía baja que dispersaba para el neutrón es −0.

La violación de la conservación del número de Baryon puede dar lugar a oscilaciones entre el neutrón y el antineutron, con los procesos que cambian el B por dos unidades. Usar los neutrones libres de los reactores nucleares tan bien como los neutrones limitados dentro de núcleos, el Horario de Greenwich para estas transiciones se encuentra para ser mayor que los segundos 1. El límite mucho más pobre, con respecto a los protones, se relaciona con la dificultad de las observaciones.

Un límite en la no-conservación de la carga eléctrica viene de la carencia observada del $n\; del\; del$
del decaimiento \ a p+ \ a nu_e+ \ al overline \ nu_e Las observaciones que limitan la fracción de ramificación del neutrón en este canal del decaimiento menos que 8×10⁻²⁷ son todo el buscar hecho apropiado decaen de los núcleos (el Z+1 del → del A y del Z del → del A ).

Antinucleons

la CPT-simetría pone apremios fuertes en las características relativas de partículas y de las antipartículas y, por lo tanto, está abierta a las pruebas rigurosas. Por ejemplo, las cargas del protón y del antiprotón tienen que ser iguales. (Esta igualdad se ha probado a una porción en 10⁸). La igualdad de sus masas también se prueba a 10^-8. Sosteniendo antiprotones en un que encerraba la trampa, la igualdad de la carga al cociente total del protón ha sido probada a 90×10^-12. El momento magnético del antiprotón se ha encontrado con el error de magnetons nucleares de 8×10^-3 Bohr, y se encuentra para ser igual y frente a el del protón. Para el sistema del neutrón-antineutron, las masas son iguales dentro de 9×10^-5.

Clasificación del modelo de Quark

En el modelo de Quark con el SU (2) el sabor del, los dos nucleones es parte del doblete del estado de tierra. El protón tiene el contenido del quark del uud del, y el neutrón, udd del . En el SU (3) sabor de, son parte del octeto del estado de tierra ( 8 ) de los Baryons de la vuelta el 1/2 conocidos como la manera multiplicada por ocho . Los otros miembros de este octeto son el isotriplet extraño Σ^{0 de los hiperones, ±}, los Λ y el ISO-doblete extraño Ξ^{0, -} . Uno puede ampliar este multiplet en el SU (4) sabor (con la inclusión del quark de encanto) al 20 - plet del estado de tierra.

El artículo sobre la isospina proporciona una expresión explícita para las funciones de onda del nucleón en términos de eigenstates del sabor del quark.

¡Modelos del nucleonefecto de Casimiro -->

Aunque se sepa que el nucleón está hecho a partir de tres quarks, en fecha 2006, no se sabe cómo solucionar las ecuaciones del movimiento para el chromodynamics de Quantum. Así, el estudio de las características de poca energía del nucleón se realiza por medio de modelos. Los únicos primero-principios se acercan a disponible son intentar solucionar las ecuaciones de QCD numéricamente, usar el enrejado QCD . Esto requiere algoritmos complicados y los superordenadores muy de gran alcance sin embargo, varios modelos analíticos también existen:

El Skyrmion modela el nucleón como soliton topológico en un no linear SU (2) campo del pión de . La estabilidad topológica del Skyrmion se interpreta como la conservación del número de Baryon, es decir, el no-decaimiento del nucleón. La densidad topológica del número de la bobina local se identifica con la densidad local del número de Baryon del nucleón. Con el campo de vector de la isospina del pión orientado en la forma de un erizo, el modelo es fácilmente soluble, y así a veces se llama el modelo del erizo del . El modelo del erizo puede predecir parámetros de poca energía, tales como la masa del nucleón, el radio y el acoplador axial constante, al aproximadamente 30% de valores experimentales.

El modelo de bolso del MIT confina tres quarks no-que obran recíprocamente a una cavidad esférica, con la condición de límite que el vector actual del quark desaparece en el límite. El tratamiento no-que obra recíprocamente de los quarks es justificado apelando a la idea de la libertad asintótica, mientras que la condición de límite dura es justificada por el confinamiento del Quark. Matemáticamente, el modelo se asemeja vago a el de una cavidad del radar, con las soluciones a la ecuación de Dirac que substituye soluciones a las ecuaciones del maxwell y a la condición de límite actual del vector vanishing que se coloca para las paredes del metal que conducen de la cavidad del radar. Si el radio del bolso se fija al radio del nucleón, el modelo de bolso predice una masa del nucleón que esté dentro del 30% del Massachusetts real. Una falta importante del modelo de bolso básico es su falta de proporcionar una interacción pión-mediada.

El modelo de bolso quiral del combina el modelo de bolso del MIT y el modelo de Skyrmion. En este modelo, un agujero se perfora fuera del centro del Skyrmion, y se substituye por un modelo de bolso. La condición de límite es proporcionada por el requisito de la continuidad del vector axial actual a través del límite del bolso. Muy curiosamente, la parte que falta del número topológico de la bobina (el número de baryon) del agujero perforado en el Skyrmion es compuesta exactamente por el valor de expectativa diferente a cero del vacío (o la asimetría espectral ) de los campos del quark dentro del bolso. El en fecha 2006, esta compensación notable entre la topología y el espectro de un operador no tiene ningún poner a tierra o explicación en la teoría matemática de los espacios de Hilbert y de su relación a la geometría . Varias otras características del bolso quiral son notables: proporciona un mejor ajuste a las características del nucleón de la energía baja, dentro de 5-10%, y éstas son casi totalmente independiente del radio quiral del bolso (mientras el radio es menos que el radio del nucleón). Esta independencia del radio se refiere como el principio del gato de Cheshire del, después de descolorarse a una sonrisa gato de Cheshire de s de Lewis Carroll de el '. Se espera que una solución de los primero-principios de las ecuaciones de QCD demuestre una dualidad similar de las descripciones del quark-pión.

Ver también

Lista de las partículas, del protón de los Hadrons, del neutrón y del modelo de Quark
Modelo estándar de la física de partícula
Interacciones fuertes y chromodynamics de Quantum
El débil decae y las interacciones de Electroweak
Materia extraña

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Zenithic

Benjamin Baker (athlete)

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