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Concept
Baryon
Résumé
Les baryons sont, en physique des particules, une catégorie de particules composites (c’est-à-dire non élémentaires) formées de trois quarks, dont les représentants les plus connus sont le proton et le neutron.
Le terme « baryon » vient du grec barys, qui signifie « lourd » : il se réfère au fait que les baryons sont en général plus lourds que les autres types de particules.
Les baryons appartiennent à la famille des hadrons, ils sont composés de trois quarks.
Leur spin demi-entier les classe dans la catégorie des fermions.
En tant qu'hadrons, les baryons sont sensibles à l'interaction forte.
En tant que fermions ils sont soumis au principe d'exclusion de Pauli et décrits par la statistique de Fermi-Dirac.
Les baryons ont chacun leur propre antiparticule, les antibaryons, qui sont constitués de trois antiquarks.
Parmi les six saveurs de quarks existantes, seules les cinq plus légères (u, d, s, c et b) peuvent faire partie d’un baryon, le dernier quark (t) ayant, d’après le modèle standard, une durée de vie trop courte pour s’hadroniser.
Les baryons les plus courants sont les nucléons, c'est-à-dire les protons et les neutrons. Mis à part ceux-ci, différentes familles de baryons (Δ, Λ, Σ, Ξ, Ω) ont été observées. Ces familles se différencient par les saveurs de quarks qui les constituent, plus précisément :
le nombre de quarks de (u et d) et donc le nombre de quarks de génération supérieure (s, c et b), le nombre total de quarks valant toujours trois ;
l’isospin I.
On a, par ordre décroissant de nombre de quarks de et, en cas d’égalité, par ordre croissant d’isospin :
Les nucléons, d’isospin I=1/2, sont composés de trois quarks de , dont au moins un quark u et un quark d. Le proton est supposé stable (sa durée de vie est supérieure à 1033 années). Le neutron a une durée de vie de 886 s.
Les baryons Delta (Δ++, Δ+, Δ0, Δ−), d’isospin I=3/2, sont également composés de trois quarks de et se désintègrent en un pion et un proton ou un neutron.
Les baryons Lambda (Λ0, Λ+c, Λ0b), d’isospin I=0, sont composés d'un quark u, d'un quark d et d'un quark de génération supérieure.
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