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14

Sobre la vida y la muerte de las partículas

Autor por Shalafi    ~    Archivo Clasificado en Sin categoría    ~    Comentarios Comments (4)

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Tiempo de vida media del mesón b0s, usando el canal semileptonico

Partícula Masa en reposo (MeV/c²) Vida media (s)
Protón 938,27 Estable
Neutrón 939,56 885,7
Delta doble positiva ≈1.232 6·10–24
Delta positiva ≈1.232 6·10–24

Un paseo por el Cosmos: Desintegración alfaDesintegración beta - Wikipedia, la enciclopedia libre

 

“Las vidas medias son propiedades características de los diversos núcleos atómicos inestables y la forma particular en que se descomponen. La desintegración alfa y beta generalmente son procesos más lentos que la desintegración gamma. Las vidas medias para la desintegración beta varían desde una centésima de segundo y, para la desintegración alfa, desde aproximadamente una millonésima de segundo. Las vidas medias para la desintegración gamma pueden ser demasiado cortas para medir (alrededor de 10^-14 segundos), aunque se ha informado un amplio rango de vidas medias para la emisión gamma.

Nota: Según la física cuántica, la vida media de una partícula elemental inestable es la inversa de su probabilidad total de desintegración por unidad de tiempo, a todos los estados finales posibles.”

Mean Lifetime for Particle DecayLa incertidumbre en la vida media del neutrón - La Ciencia de la Mula Francis

“El neutrón y el protón forman los núcleos de los átomos; el protón es estable (su vida media es superior a 10³² años,, pero el neutrón es inestable (vía la interacción electro-débil se desintegra en un protón) y aislado su vida media es de solo 880,1 ± 1,1 segundos (14 minutos y 40,1 segundos),”

La estabilidad extrema del protón El protón, partícula fundamental que forma parte de los núcleos atómicos, es considerado uno de los constituyentes más estables de la materia. Según el Modelo Estándar de

Cuando hablamos del Tiempo de “vida” de una partícula nos estamos refiriendo al tiempo de vida media, una partícula que no sea absolutamente estable tiene, en cada momento de su vida, la misma probabilidad de desintegrarse. Algunas partículas viven más que otras, pero la vida media es una característica de cada familia de partículas.

Nuevas medidas de la vida media del neutrón y de la carga débil del protón - La Ciencia de la Mula Francis

También podríamos utilizar el concepto de “semivida”. Si tenemos un gran número de partículas idénticas, la semivida es el tiempo que tardan en desintegrarse la mitad de ese grupo de partículas. La semivida es 0,693 veces la vida media.

Si miramos una tabla de las partículas más conocidas y familiares (fotón, electrón muón tau, la serie de neutrinos, los mesones con sus piones, kaones, etc., y, los Hadrones bariones como el protón, neutrón, lambda, sigma, ksi y omega, en la que nos expliquen sus propiedades de masa, carga, espín, vida media (en segundos) y sus principales manera de desintegración, veríamos como difieren las unas de las otras.

 

PROTON - CETIS 21 Química 1

Protón
Protón p, p+, N+
Vida media > 1035
Carga eléctrica 1,602 176 487 × 10–19 C
Radio de carga 0,875(7) fm
Dipolo eléctrico <5,4×10−24 e·cm

 

Algunas partículas tienen una vida media mucho más larga que otras. De hecho, la vida media difiere enormemente. Un neutrón por ejemplo, vive 10¹³ veces más que una partícula Sigma⁺, y ésta tiene una vida 10⁹ veces más larga que la partícula sigma cero. Pero si uno se da cuenta de que la escala de tiempo “natural” para una partícula elemental (que es el tiempo que tarda su estado mecánico-cuántico, o función de ondas, en evolucionar u oscilar) es aproximadamente 10ˉ²⁴ segundos, se puede decir con seguridad que todas las partículas son bastantes estables. En la jerga profesional de los físicos dicen que son “partículas estables”.

Example of Muon Experiment

                                  Vida Media τµ 2.196 981 1(22) µs

 

¿Cómo se determina la vida media de una partícula? Las partículas de vida larga, tales como el neutrón y el muón, tienen que ser capturadas, preferiblemente en grandes cantidades, y después se mide electrónicamente su desintegración. Las partículas comprendidas entre 10ˉ¹⁰ y 10ˉ⁸ segundos solían registrarse con una cámara de burbujas, pero actualmente se utiliza con más frecuencia la cámara de chispas. Una partícula que se mueve a través de una cámara de burbujas deja un rastro de pequeñas burbujas que puede ser fotografiado. La Cámara de chispas contiene varios grupos de de un gran número de alambres finos entrecruzados entre los que se aplica un alto voltaje. Una partícula cargada que pasa cerca de los cables produce una serie de descargas (chispas) que son registradas electrónicamente. La ventaja de esta técnica respecto a la cámara de burbujas es que la señal se puede enviar directamente a una computadora que la registra de manera muy exacta.

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