崩壊モード

崩壊モードとは、粒子(または原子核、原子)が中間状態を経て最終状態へと崩壊する経路を指す。崩壊モードの進め方は、中間状態と最終状態をどのように定義するかによって異なってくる。複数の中間状態を含む崩壊モードは、崩壊系列と呼ばれる。

素粒子物理学[編集]

わかりやすくするために、例としてイータ中間子の崩壊モードをとりあげる。数ある崩壊モードのうち、最も一般的な4つを各行の先頭にある百分率で分岐比を示している。

39.3%: $η \to 2 γ$
32.2%: $η \to 3 π^{0} \to 6 γ$
23.0%: $η \to π^{+} π^{-} π^{0} \to π^{+} π^{-} 2 γ$
4.8%: $η \to π^{+} π^{-} γ$

ここでは。現在の素粒子物理学に役立つ範囲で崩壊モードを解説した。粒子検出器は、個々の粒子の寿命によって、光子と荷電パイ中間子を直接検出できる。中性パイ中間子は電磁相互作用により光子に非常に早く崩壊する。荷電パイ中間子も崩壊するが、弱い相互作用によってのみ崩壊するため、半減期に光速を掛けた値は7,8045mである。つまり、相対的時間の膨張により、予想される自由行程はさらに長くなる。つまり、通常10m程度の粒子検出器では崩壊しない。