סילון האדרונים

בפיזיקת חלקיקים, בפרט בכרומודינמיקה קוונטית, סילון האדרונים (באנגלית: Hadron jet) הוא זרם של האדרונים (בדרך כלל מזונים) הנוצר מתנועה בקו ישר של קווארק בעל אנרגיה גבוהה ביחס לקווארק אחר. כאשר קווארק נע ביחס לקווארק אחר, במרחק מסוים הגלואונים שמעבירים את הכוח החזק הם בעלי אנרגיה המספיקה ליצור האדרון והם הופכים לקווארק ואנטי-קווארק. אלה נעים גם אחד ביחס לשני והתהליך חוזר על עצמו, ויוצר את הסילון.

 איך סילון נוצר 
סילונים נוצרים בהתנגשויות באנרגיות גבוהות בין שני האדרונים - דבר הקורה באופן תדיר בניסויי פיזיקת חלקיקים, ובפרט במאיצי חלקיקים כגון ה-LHC (מאיץ האדרונים הגדול) הנמצא בארגון האירופאי למחקר גרעיני CERN על גבול שווייץ-צרפת.

בין כל שני חלקיקים הטעונים במטען צבע מוחלפים גלואונים - החלקיקים המעבירים את הכוח הגרעיני החזק. כיוון שגם לגלואונים ישנו מטען צבע, גם ביניהם פועל הכוח הגרעיני החזק ולכן מועברים ביניהם גלואונים אחרים. מסיבה זאת, ככל שהקווארקים מתרחקים זה מזה נוצרים יותר ויותר גלואונים.
ממוזער|הדגמה של פיצול זוג קווארקים לשני זוגות קווארקים חדשים בעזרת השקעת אנרגיה.
במקרה של התנגשות רבת-אנרגיה, כששני האדרונים מתנגשים זה בזה, קווארקים ה"מחוברים" זה לזה בעזרת הכוח החזק מתרחקים במהירות גבוהה זה מזה, וכך הגלואונים שמועברים ביניהם נעשים בעלי אנרגיה גבוהה. בנקודה מסוימת, כמות האנרגיה נעשית מספיק גבוהה כדי שהגלואון יהפוך לזוג של קווארק ואנטי-קווארק. בין הקווארקים החדשים גם מועברים גלואונים, ואם כמות האנרגיה מאפשרת זאת אז התהליך יחזור חלילה. זרם החלקיקים הנוצר בתהליך זה נקרא סילון האדרונים.

 שימושים 
בגלאי חלקיקים כמו גלאי ה-ATLAS מגלים וחוקרים את הסילונים שנוצרים מהתנגשויות של האדרונים, ובאמצעותם אפשר לקבל מידע לגבי החלקיקים שהשתתפו בהתנגשות ולגלות חלקיקים חדשים חוץ מהחלקיקים שהשתתפו בהתנגשות, אלא נוצרו בעקבותיה.

 שיטות לחקירת סילונים 
שיטה חשובה לאנליזה של הסילונים נקראת B - tagging. שיטה זו מאפשרת לגלות סילון שמקורו בקווארק תחתון. קווארקים אלה חשובים במיוחד משתי סיבות. הראשונה היא שההתנהגות שלהם מעניינת מבחינה מדעית, והיא עשויה לאפשר למדענים לגלות עוד על שבירת סימטריית CP. השנייה היא שהרבה חלקיקים בעלי מסה גדולה (גם חלקיקים שנמצאו וגם חלקיקים תאורטיים) דועכים לקווארקי תחתון, ולכן זיהוי קווארקים אלה תורם לזיהוי של הדעיכות של החלקיקים.

 לקריאה נוספת 

 CERN, הארגון האירופאי למחקר גרעיני, שחוקר תופעות פיזיקליות במאיץ ה-LHC באמצעות שימוש בסילוני האדרונים.

 קישורים חיצוניים 

 הפיזיקאי פרופ' מאט סטראסלר על סילוני האדרונים.
 על הקשר בין הסילונים למאיץ ה-LHC.

קטגוריה:פיזיקה גרעינית