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2025-05-28T23:50:58Z

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[[Datei:Baryon-octet-small.svg|mini|upright=1.2|[[Spezielle unitäre Gruppe #Bedeutung in der Physik|SU(3)]]-Baryon-[[Multiplett|Oktett]] (Spin 1/2) mit den [[Quantenzahl]]en Isospin I3, Strangeness S und [[elektrische Ladung]] Q]]
[[Datei:Baryon-decuplet-small.svg|mini|upright=1.375|SU(3)-Baryon-Dekuplett (Spin 3/2) mit denselben Quantenzahlen. Alle Teilchen außer dem Ω-Baryon sind kurzlebige (Spin-)[[Angeregter Zustand|Anregungen]] der [[Grundzustand|Grundzustände]] im Oktett und können über die [[starke Wechselwirkung]] zerfallen.]]

Als '''Hyperonen''' werden [[Baryon]]en bezeichnet, die mindestens ein [[Strange-Quark]] (s-Quark), aber kein schweres Quark (also [[Charm-Quark|Charm-]] oder [[Bottom-Quark]]) als [[Valenzquark]] enthalten. Hyperonen wurden erstmals in den 1950er Jahren nachgewiesen. Sie sind instabil und anders als die [[Nukleon]]en ''nicht'' am Aufbau der normalen Materie beteiligt, sondern gehören zu den [[Seltsame Teilchen|Seltsamen Teilchen]]. [[Atomkern]]e, die Hyperonen enthalten, heißen [[Hyperkern]]e.

== Nomenklatur und Eigenschaften ==
Die [[Nomenklatur]] der Hyperonen richtet sich nach der Zahl ihrer s-Quarks, d. h. nach ihrer [[Strangeness]]:
* 1 s-Quark: [[Λ-Baryon|Lambda]] (Λ) ([[Isospin]] = 0) und [[Σ-Baryon|Sigma]] (Σ) (Isospin = 1)
* 2 s-Quarks: [[Ξ-Baryon|Xi]] (Ξ)
* 3 s-Quarks: [[Ω-Baryon|Omega]] (Ω).

Hyperonen [[Radioaktivität|zerfallen]] meist unter Einwirkung der [[Schwache Wechselwirkung|Schwachen Wechselwirkung]]. Dabei wird ein mittelschweres s-Quark in ein leichtes u-[[Quark (Physik)|Quark]] umgewandelt, was durch den Austausch eines [[W-Boson|W−-]] vermittelt wird. Diese [[Boson]]en koppeln ihrerseits meist an Quarks, wobei z. B. [[Pion]]en entstehen ([[Schwache Wechselwirkung#Hadronischer Prozess|hadronischer Zerfall]]), können aber auch in [[Lepton]]en übergehen ([[Schwache Wechselwirkung#Semileptonischer Prozess|semileptonischer Zerfall]]).<ref>Walter Greiner, Berndt Mueller: ''Quantenmechanik. Symmetrien.'' 3. Auflage. Deutsch, Frankfurt am Main 1990, ISBN 3-8171-1142-8. (''Theoretische Physik.'' Band 5).</ref> Da einige Hyperonen [[Parität (Physik)|paritäts]]<nowiki />verletzend zerfallen (z. B. Λ → pπ−), spielten sie eine wichtige Rolle in der Entwicklung einer Theorie für die Schwache Wechselwirkung.<ref>T.D. Lee et al.: ''Possible Detection of Parity Nonconservation in Hyperon Decay''. In: ''Phys.Rev.'', 106, 1957, S. 1367, [[doi:10.1103/PhysRev.106.1367]]</ref>

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|- class="hintergrundfarbe5"
!Hyperon
![[Quark (Physik)|Quark-]] inhalt
![[Spin]] und [[Parität (Physik)|Parität]] (JP)
![[Isospin|Iso- spin]]
![[Strangeness|Strange- ness]]
!Masse ([[Elektronenvolt|MeV]])<ref name="PDG">J. Beringer et al. ([[Particle Data Group]]): ''2013 Review of Particle Physics.'' In: ''[[Physical Review D]].'' Bd. 86, 2012, 010001 und {{Internetquelle|url=https://pdg.lbl.gov/2008/download/rpp-2008-plB667.pdf|sprache=en|hrsg=Particle Data Group|titel=Review of Particle Physics|zugriff=2023-10-27}}</ref>
![[Lebensdauer (Physik)|Lebensdauer]] (s)<ref name="PDG" />
![[Zerfallskanal|Zerfallskanäle]]
|-
| [[Λ-Baryon|Lambda Λ]]
| uds
| 1/2+
| 0
| −1
|style="text-align:left" | 1115,683(6)
|style="text-align:right"| 2,632(20) · 10−10
| pπ−,nπ0
|-
| [[Σ-Baryon|Sigma Σ+]]
| uus
| 1/2+
| 1
| −1
|style="text-align:left" | 1189,37(7)
|style="text-align:right"| 0,8018(26) · 10−10
| pπ0, nπ+
|-
| [[Σ-Baryon|Sigma Σ0]]
| uds
| 1/2+
| 1
| −1
|style="text-align:left" | 1192,642(24)
|style="text-align:right"| 7,4(7) · 10−20
| Λγ
|-
| [[Σ-Baryon|Sigma Σ−]]
| dds
| 1/2+
| 1
| −1
|style="text-align:left" | 1197,449(30)
|style="text-align:right"| 1,479(11) · 10−10
| nπ−
|-
| [[Ξ-Baryon|Xi Ξ0]]
| uss
| 1/2+
| 1/2
| −2
|style="text-align:left" | 1314,86(20)
|style="text-align:right"| 2,90(9) · 10−10
| Λπ0
|-
| [[Ξ-Baryon|Xi Ξ−]]
| dss
| 1/2+
| 1/2
| −2
|style="text-align:left" | 1321,71(7)
|style="text-align:right"| 1,639(15) · 10−10
| Λπ−
|-
| Sigma Σ*+(1385)
| uus
| 3/2+
| 1
| −1
|style="text-align:left" | 1382,80(35)
|
| Λπ, Σπ
|-
| Sigma Σ*0(1385)
| uds
| 3/2+
| 1
| −1
|style="text-align:left" | 1383,7(1,0)
|
| Λπ, Σπ
|-
| Sigma Σ*−(1385)
| dds
| 3/2+
| 1
| −1
|style="text-align:left" | 1387,2(5)
|
| Λπ, Σπ
|-
| Xi Ξ*0(1530)
| uss
| 3/2+
| 1/2
| −2
|style="text-align:left" | 1531,80(32)
|
| Ξπ
|-
| Xi Ξ*−(1530)
| dss
| 3/2+
| 1/2
| −2
|style="text-align:left" | 1535,0(6)
|
| Ξπ
|-
| [[Ω-Baryon|Omega Ω−]]
| sss
| 3/2+
| 0
| −3
|style="text-align:left" | 1672,45(29)
|style="text-align:right"| 0,821(11) · 10−10
| ΛK−, Ξ0π−, Ξ−π0
|}

== Begriffsgeschichte ==
Der Begriff Hyperon entstand vor der Entdeckung der Quarks. Eine erste Definition lautete: ''Ein Hyperon ist ein Teilchen, welches schwerer ist als das [[Neutron]], aber leichter als das [[Deuteron]]''<ref>{{Literatur|Autor=E.Amaldi et al.|Titel=Symbols for fundamental particles|Sammelwerk=Nature|Band=173|Jahr=1954|Seiten=123|DOI=10.1038/173123a0}}</ref>. Mit der Einführung der Quarks als [[Elementarteilchen|fundamentale Teilchen]] wurde auch die Definition abgeändert in ''Baryonen, die s-Quarks enthalten''.<ref>[[Bogdan Povh]], Klaus Rith, Christoph Scholz, Frank Zetsche: ''Teilchen und Kerne.'' 8. Auflage. Springer, Berlin 2009, ISBN 978-3-540-68075-8.</ref> Mit der Entdeckung der schweren Quarks Charm und Bottom wurde auch diese Definition ungenau, aber nicht weiter spezifiziert. Stattdessen wurde ein Klassifizierungsschema für die Baryonen entworfen.<ref>{{Literatur|Autor=K. Nakamura et al.|Titel=Review of Particle Physics|Sammelwerk=J. Phys.|Band=G|Nummer=37|Jahr=2010|Kapitel=Kapitel 8 ''Naming scheme for hadrons''|Seiten=075021|Online=[https://pdg.lbl.gov/ pdg.lbl.gov]}}</ref> Der Name Hyperon ist als [[Sammelbegriff]] weiterhin gebräuchlich in der obigen Definition.

== Siehe auch ==
* [[Hyperkern]]

== Literatur ==
* [[Walter Greiner]], [[Berndt Mueller]]: ''Quantenmechanik. Symmetrien.'' 4. Auflage. Deutsch, Frankfurt am Main 2005, ISBN 3-8171-1616-0.
* [[Horst Stöcker]] (Hrsg.): ''Taschenbuch der Physik.'' 5. Auflage. Deutsch, Frankfurt am Main 2005, ISBN 3-8171-1720-5.
* [[Bogdan Povh]], [[Klaus Rith]], Christoph Scholz, Frank Zetsche: ''Teilchen und Kerne.'' 8. Auflage. Springer, Berlin 2009, ISBN 978-3-540-68075-8.

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
* [https://pdglive.lbl.gov/ Particle Data Group] (englisch)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Hyperon| ]]

Hyperon - Versionsgeschichte

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