B-Meson

B+

Klassifikation
Boson
Hadron
Meson
Eigenschaften [1]
elektrische Ladung+1 e
Ruheenergie5279,34(12) MeV
SpinParität0
Isospin12   (Iz = +12)
Bottomness+1
mittlere Lebensdauer1,638(4) · 10−12 s
Wechselwirkungenstark
schwach
elektromagnetisch
Gravitation
Valenzquarks, 1 Up und 1 Anti-Bottom

B0

Klassifikation
Boson
Hadron
Meson
Eigenschaften [1]
elektrische Ladungneutral
Ruheenergie5279,65(12) MeV
SpinParität0
Isospin12   (Iz = −12)
Bottomness+1
mittlere Lebensdauer1,519(4) · 10−12 s
Wechselwirkungenstark
schwach
elektromagnetisch
Gravitation
Valenzquarks, 1 Down und 1 Anti-Bottom

Die vier B-Mesonen (B für Bottom-Quark) enthalten ein schweres Bottom-Anti-Quark und ein leichtes u- oder d-Quark, oder aber jeweils die entsprechenden Antiteilchen:

B-Anti-MesonenB-Mesonen
Isospin −½−½
Quark-
Zusammensetzung
Bottomness −1+1

Sie wurden 1983 mit dem CLEO-Teilchendetektor am CESR-Speicherring der Cornell-Universität in New York (USA) entdeckt.

Eigenschaften

B-Mesonen haben eine Masse von 5,2789 GeV/c2 () bzw. 5,2792 GeV/c2 ( und ) und eine Lebensdauer von 1,6·10−12 s () bzw. 1,5·10−12 s (, ).[2] 

Alle B-Mesonen haben etwa gleiche Massen, weil der Hauptbeitrag jeweils vom schweren b-Quark bzw. seinem Antiteilchen kommt, und etwa gleiche Zerfallszeiten, weil jeweils hauptsächlich das b-Quark in ein c- oder (seltener) in ein u-Quark zerfällt.

Am --System wird der Mechanismus der CP-Verletzung (nach dem CPT-Theorem äquivalent zur Verletzung der Symmetrie gegen Zeitumkehr) untersucht, ähnlich wie schon zuvor im System der Kaonen (den Entsprechungen der B-Mesonen, falls man das bottom-Quark durch ein strange-Quark ersetzt).

B-Mesonen mit Charm oder Strangeness

Bs0

Klassifikation
Boson
Hadron
Meson
Eigenschaften [1]
elektrische Ladungneutral
Ruheenergie5366,88(14) MeV
SpinParität0
Isospin0
Strangeness−1
Bottomness+1
mittlere Lebensdauer1,515(4) · 10−12 s
Wechselwirkungenstark
schwach
elektromagnetisch
Gravitation
Valenzquarks, 1 Strange und 1 Anti-Bottom

Bc+

Klassifikation
Boson
Hadron
Meson
Eigenschaften [1]
elektrische Ladung+1 e
Ruheenergie6274,9(8) MeV
SpinParität0
Isospin0
Charm+1
Bottomness+1
mittlere Lebensdauer0,510(9) · 10−12 s
Wechselwirkungenstark
schwach
elektromagnetisch
Gravitation
Valenzquarks, 1 Charm und 1 Anti-Bottom

Darüber hinaus werden als B-Mesonen mit Charm bzw. Strangeness auch die Mesonen bezeichnet, die zwar ein Bottom-Anti-Quark enthalten, jedoch statt eines Up- bzw. Down-Quarks jeweils ein Charm- bzw. Strange-Quark, oder aber jeweils die entsprechenden Antiteilchen:

B-Anti-Mesonen
mit …
B-Mesonen
mit …
… Charm −100+1
Strangeness 0+1−10
Quark-
Zusammensetzung
Bottomness −1+1

Siehe auch

Literatur

  • Bogdan Povh, Klaus Rith, Christoph Scholz, Frank Zetsche: Teilchen und Kerne. Eine Einführung in die physikalischen Konzepte. 7. Aufl. Springer, Berlin 2006, ISBN 978-3-540-36685-0, S. 194.
  • P. Koppenburg, Z. Dolezal, M. Smizanska: Rare decays of b hadrons. In: Scholarpedia. Band 11, Nr. 6, 2016, S. 32643., doi:10.4249/scholarpedia.32643 (scholarpedia.org).

Weblinks

Einzelnachweise und Anmerkungen

  1. a b c d Die Angaben über die Teilcheneigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus:
    P.A. Zyla et al.: 2020 Review of Particle Physics. In: Prog. Theor. Exp. Phys. 2020, 083C01 (2020). Particle Data Group, abgerufen am 11. September 2020 (englisch).
  2. Zum Vergleich: das schwerste Quark, das t-Quark, hat eine Masse von 170,9 GeV/c2.