Back Tau (deeltjie) Afrikaans تاوون Arabic Тау-лептон Byelorussian Таон Bulgarian Tauon Breton Tau-čestica BS Leptó tau Catalan Tauonu Corsican Tauon Czech Tauon Danish
| Tauone | |
|---|---|
| Classificazione | Particella elementare |
| Famiglia | Fermioni |
| Gruppo | Leptoni |
| Generazione | Terza |
| Interazioni | Gravità, elettromagnetica, debole |
| Simbolo | τ− |
| Antiparticella | Antitauone (τ+) |
| Scoperta | Martin L. Perl e altri (1975) |
| Proprietà fisiche | |
| Massa | 1776,86±0,12 MeV/c2[1] |
| Vita media | 290,6×10−15 s[1] |
| Prodotti di decadimento | π + ντ (~65%) e−/μ− + νe/νμ + ντ (~35%) |
| Carica elettrica | −1 e |
| Carica di colore | No |
| Spin | ½ |
La particella tau, o tauone, simboleggiata con la lettera greca "τ" (tau) è una particella elementare con carica negativa (q = -e, carica dell'elettrone) e una massa notevole, pari a 1 777 MeV/c2. Ad essa è associata un'antiparticella (anti-tauone), che ne differisce solo per avere carica positiva, ed un neutrino (neutrino tauonico).
Il tauone è il leptone carico di terza generazione, dopo il muone (seconda) e l'elettrone (prima) e tra questi è il più massivo, superando in questo il protone (o il neutrone); come tutti i leptoni ha spin 1/2 e quindi è anche un fermione. Come il muone, anche il tauone è una particella instabile che, con quella grande massa, è soggetta però ad una varietà di decadimenti, che comunque sono tutti governati dall'interazione debole:[2] si conoscono due modalità di decadimento puramente leptoniche (nel 35,24% dei casi) e, nel restante dei casi, sei altre modalità in cui tra i prodotti figurano anche i pioni e i kaoni, che però sono degli adroni, oltre ai leptoni; in questo il tauone è l'unico leptone a poterlo fare, gli altri (μ ed e) hanno masse insufficienti. La sua emivita complessiva per questi decadimenti è brevissima, meno di un picosecondo: (2,903±0,005)×10−13 s.[3]
Per il fatto di avere massa maggiore di quella del muone, il tauone è una particella più penetrante. Tuttavia, la sua emivita brevissima rende problematico riuscire ad osservarne la radiazione di frenamento (Bremsstrahlung) e la stessa lunghezza di penetrabilità.[4]
Si può originare dal decadimento del bosone Z0 o anche dalla collisione di due fotoni.[5]
- ^ a b Particle Data Group [1]
- ^ (EN) Riazuddin, Non-standard interactions (PDF), in NCP 5th Particle Physics Sypnoisis, vol. 1, n. 1, 2009, pp. 1-25. URL consultato il 4 agosto 2019 (archiviato dall'url originale il 3 marzo 2016).
- ^ Particle Data Group, M. Tanabashi e K. Hagiwara, Review of Particle Physics, in Physical Review D, vol. 98, n. 3, 17 agosto 2018, pp. 030001, DOI:10.1103/PhysRevD.98.030001. URL consultato l'8 aprile 2024.
- ^ (EN) D. Fargion, P. G. De Sanctis Lucentini e M. De Santis, Tau Air Showers from Earth, in The Astrophysical Journal, vol. 613, n. 2, 1º ottobre 2004, pp. 1285, DOI:10.1086/423124. URL consultato l'8 aprile 2024.
- ^ Vadym Zhuravlov, Properties of tau lepton, JAI, 1º gennaio 2003, pp. 186–189, DOI:10.1016/b978-0-444-51343-4.50052-1, ISBN 978-0-444-51343-4. URL consultato l'8 aprile 2024.