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

$K+\mathrm{K}\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{n}⟶\pi +\mathrm{H}\mathrm{y}\mathrm{p}\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{k}\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{n}$

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. 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.