Hyperkern

Ein Hyperkern ist ein Atomkern, der außer Nukleonen (Protonen und Neutronen) noch zumindest ein Hyperon und damit ein Strange-Quark enthält. Damit gehören Hyperkerne zur Seltsamen Materie.

Hyperkerne werden z. B. erzeugt durch die Austauschreaktion

$ K+{\rm {Kern}}\longrightarrow \pi +{\rm {Hyperkern}} $

mit

$ K $: Kaon

$ \pi $: Pion.

Hyperkerne eignen sich zur Untersuchung des Verhaltens individueller Teilchen innerhalb von Atomkernen. Während man bei „normalen“ Kernen N ununterscheidbare Neutronen und Z ununterscheidbare Protonen hat, verfügt man bei Hyperkernen mit dem Hyperon gewissermaßen über eine „Sonde“, ein „markiertes“ Teilchen.^[1] Das entspricht in etwa myonischen Atomen, mit denen man Erkenntnisse über die Atomhülle gewinnen will.

So sind Hyperkerne leichter Elemente, die das leichteste Hyperon, das Lambda-Baryon, enthalten, mit Lebensdauern um 10⁻¹⁰ s relativ langlebig, da das Lambda nur über die Schwache Wechselwirkung zerfallen kann. Daher ist es möglich, solche Hyperkerne genauer zu untersuchen, insbesondere Kernspektroskopie an ihnen zu betreiben. Bei einigen Sigma-Hyperkernen (Hyperkernen mit Sigma-Baryonen, den nächstschwereren Hyperonen) ist dies ebenfalls gelungen.

Quellen