Idrogeno kaonico

L'idrogeno kaonico è un atomo esotico costituito da un kaone carico negativamente orbitante intorno a un protone. È studiato principalmente per comprendere le interazioni kaone-nucleone e per testare la cromodinamica quantistica.

Storia

Questo atomo esotico venne avvistato per la prima volta nel 1997 al Kō Enerugī Kasokuki Kenkyū Kikō (KEK) di Tsukuba in Giappone, attraverso il suo spettro a raggi X.^[1]

Successivamente, sono stati condotti studi più dettagliati al DAFNE di Frascati in Italia. Nell'esperimento DAFNE Exotic Atoms Research (DEAR), i kaoni erano prodotti tramite il decadimento di un mesone phi creto alla fabbrica φ del DAFNE. L'idrogeno kaonico era creato in collisioni a bassissima energia tra kaoni negativi e protoni. L'esperimento studiò i raggi X della serie K dell'idrogeno kaonico.^[2]

Caratteristiche

Diversamente dall'atomo di idrogeno, in cui l'elettrone e il protone interagiscono soltanto attraverso l'elettrodinamica quantistica, i kaoni e protoni dell'idrogeno kaonico interagiscono anche tramite l'interazione forte. Questa interazione provoca uno spostamento dei livelli energetici, misurato con precisione nel 2011 dall'esperimento SIDDHARTA al DAFNE.^[3]

Spostamento: $\epsilon _{1s}=-283\pm 36(stat)\pm 6(sist)\ eV$

Larghezza: $\Gamma _{1s}=541\pm 89(stat)\pm 22(sist)\ eV$

Note

^ (EN) M. Iwasaki, R. S. Hayano, T. M. Ito, S. N. Nakamura, T. P. Terada, D. R. Gill, L. Lee, A. Olin, M. Salomon, S. Yen, K. Bartlett, G. A. Beer, G. Mason, G. Trayling, H. Outa, T. Taniguchi, Y. Yamashita, R. Seki, Observation of Kaonic Hydrogen Kα X Rays, Phys. Rev. Lett. 78, 3067, 21 aprile 1997.
^ (EN) DEAR Collaboration, Measurement of the Kaonic Hydrogen X-Ray Spectrum, Phys. Rev. Lett. 94, 212302, 2 giugno 2011.
^ (EN) SIDDHARTA Collaboration, A new measurement of kaonic hydrogen X-rays, Physics Letters B, Volume 704, Issue 3, pag 113-117, 13 ottobre 2011, DOI:10.1016/j.physletb.2011.09.011.

Voci correlate

Collegamenti esterni

(EN) CERN Courier - DEAR pins down kaonic hydrogen, su cerncourier.com. URL consultato il 2 maggio 2010 (archiviato dall'url originale il 14 marzo 2007).

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[KEK-1] (EN) M. Iwasaki, R. S. Hayano, T. M. Ito, S. N. Nakamura, T. P. Terada, D. R. Gill, L. Lee, A. Olin, M. Salomon, S. Yen, K. Bartlett, G. A. Beer, G. Mason, G. Trayling, H. Outa, T. Taniguchi, Y. Yamashita, R. Seki, Observation of Kaonic Hydrogen Kα X Rays, Phys. Rev. Lett. 78, 3067, 21 aprile 1997.

[Dafne2005-2] (EN) DEAR Collaboration, Measurement of the Kaonic Hydrogen X-Ray Spectrum, Phys. Rev. Lett. 94, 212302, 2 giugno 2011.

[Dafne2011-3] (EN) SIDDHARTA Collaboration, A new measurement of kaonic hydrogen X-rays, Physics Letters B, Volume 704, Issue 3, pag 113-117, 13 ottobre 2011, DOI:10.1016/j.physletb.2011.09.011.

[1]

[2]

[3]