W- ja Z-bosonit

Fysiikassa W- ja Z-bosonit ovat alkeishiukkasia, jotka välittävät heikkoa ydinvoimaa. Niiden löytämistä CERNissä vuonna 1983 on pidetty hiukkasfysiikan standardimallin merkittävimpänä onnistumisena.

Nimitys

W-hiukkanen on saanut nimen heikosta ydinvoimasta (weak). Z-hiukkanen on saanut nimen puolileikillisesti siitä, että sen sanottiin olevan viimeinen hiukkanen, joka tarvitsi löytää. Toisen selityksen mukaan Z-hiukkanen sai nimensä siitä tosiasiasta, että sen sähkövaraus on nolla (zero).

Ominaisuudet

W- ja Z-bosoneilla on hiukkasfysiikan skaalassa hyvin suuri massa. W-bosonin massa on noin 80 GeV/c², Z-bosonin massa on puolestaan noin 91 GeV/c². Suuresta massasta johtuen niiden välittämän heikon vuorovaikutuksen kantama on hyvin lyhyt, suuruusluokkaa 10-17 m. Sekä W- että Z-bosonien spin on yksi.

Kaikki heikon vuorovaikutuksen 
välittäjäbosonit hajoavat hyvin nopeasti. Esimerkkejä hajoamiskanavista ovat
,
 ja
.
Jokaisella näistä on lukuisia muitakin hajoamiskanavia.

CERNin LEP-kiihdytintä käytettiin loppuvaiheessa Z-bosonitehtaana. Näiden Z-bosonin hajoamisreaktioihin perustuneiden kokeiden perusteella on mm. onnistuttu osoittamaan, että neutriinolajeja on kolme.

Katso myös
X-bosoni

Lähteet

Aiheesta muualla
 Particle Data Group
 HyperPhysics, Properties of W and Z
 The discovery of 'heavy light'

Mittabosonit