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アイソスピン アイソスピンisospin

翻訳|isospin

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

アイソスピン
isospin

陽子中性子は同一の素粒子核子)の異なる荷電状態とみなされ,核子の内部自由度を記述するため,ウェルナー・K.ハイゼンベルク電子スピンから類推してアイソスピンを導入した。すなわち,核子はアイソスピン 1/2をもち,陽子と中性子はそれぞれアイソスピンの第三成分 I3が 1/2および-1/2の状態として表現される。荷電スピンともいう。慣習上,原子核物理学では符号を逆にとり,陽子を I3=-1/2,中性子を I3=1/2の状態に対応させる場合が多い。同様にπ中間子のアイソスピンは 1であり,I3が 1,0,-1の状態がそれぞれπ+,π0,π-中間子に対応する。強い相互作用をするすべての粒子(ハドロン)は,電磁相互作用弱い相互作用の影響を無視すれば,アイソスピンの固有状態である。ハドロンを構成するクォークのレベルでみると,アイソスピンの第三成分はクォークのもつ内部量子数(香りの量子数)の一つで,uクォークは I3=1/2,dクォークは I3=-1/2,その反クォークは符号を変えたものをもち,他のクォークは I3=0である。uクォークと dクォークがほぼ同じ質量であることがアイソスピンの有効性を高めたといえる。(→荷電空間

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素粒子事典の解説

アイソスピン

 強い力におけるアイソスピン対称性を利用して、それが崩壊した後の粒子のアイソスピン成分のいろいろな組み合わせの確率比から、もとの粒子のアイソスピンを決定できる。ただし、強い力で崩壊しない粒子の場合は、この方法は使えない。アイソスピン成分の異なる同種の粒子(これらは、ほぼ同じ質量を持っているが電荷が違う)を見つけることによりアイソスピンを決定する。

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世界大百科事典 第2版の解説

アイソスピン【isospin】

原子核で質量数が等しく(一般には少し異なる),原子番号(荷電)の異なるものは同重体,同重核,あるいはアイソバールisobarと呼ばれる。陽子と中性子は質量数が1の同重体である。アイソスピンは同重体で荷電の異なるものを区別するために導入された概念で,荷電スピンとも呼ばれる。同重体は質量がほぼ等しいだけでなく,荷電以外はほとんど同じ性質をもつので,異なる粒子というよりは同じ粒子の異なる状態として扱われる。

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大辞林 第三版の解説

アイソスピン【isospin】

質量のほぼ等しい強い相互作用をする素粒子を区別する量子数の一。例えば、陽子と中性子を核子という粒子のアイソスピン 1/2 とマイナス 1/2 の二つの状態として扱う。抽象的な荷電空間の回転に対する量子数で、スピンと同じ数学的構造をもつ。荷電スピン。

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世界大百科事典内のアイソスピンの言及

【荷電独立性】より

…原子核を構成する陽子と中性子とは,スピンが同じで質量も似た値をもっているので,1個の粒子(核子)の異なる二つの状態とみなすと便利なことが多い。この二つの状態を区別する量子数を,通常のスピンとの類似性から,アイソスピン(荷電スピン)と呼ぶ。通常は陽子が+1/2,中性子が-1/2の状態とされるが,便宜上のことに過ぎず,逆の割当てをする場合もある。…

※「アイソスピン」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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