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K中間子崩壊
K-meson Decay[English]
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G.D.Rochester and C.C.Butler, Nature 106, 885 (1947)
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[by courtesy of Prof. R.Marshall (Manchester)]
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今から50年以上前の1947年、宇宙線を測定していた霧箱装置の中で、
V字の形をした粒子の飛跡が二つ測定されました。
K（ケイ）中間子の発見です。
当時の理論ではその振るまいが説明できないことから”奇妙な粒子”と呼ばれた
K中間子は、素粒子物理学の歴史の中で極めて重要な役割を果たしていきます。
そして今、
毎秒 数百万個のK中間子をつくり出すことのできる大強度陽子加速器によって、
素粒子物理学の新しい扉が開かれようとしています。
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■ 高いエネルギーで物質が衝突することによりつくられる素粒子は、
時間とともにより質量の軽い粒子からなる状態に
移り変わっていきます。
（ここでの時間は日常生活のスケールよりずっと短い、
例えば一億分の一秒という時間です。）
粒子を構成するクオークの間に
弱い相互作用などの"力"がはたらくためです。
この現象を素粒子の崩壊と呼びます。
崩壊のパターンは一つではありません。
粒子の様々な崩壊パターンを詳しく測定することで、
クオークにはどのような力がはたらいているか見えてきます。
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■ 二つのクオーク（厳密には、クオークと反クオーク）
が組み合わされてできている粒子を中間子と呼びます。
K中間子は、
ストレンジクオーク
（陽子や中性子をつくるアップクオーク、ダウンクオークよりも重いクオーク）
を含む中間子です。
K中間子には、電荷を持つ荷電K中間子 K+と
電荷を持たない中性K中間子 K0があります。
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■ 大強度陽子加速器がつくる
大量のK中間子を崩壊させることで、
これまでの実験では見ることのできなかったとても稀な現象が測定できます。
それにより素粒子の標準模型を検証し、未知の物理法則を発見することを目指しています。
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■ 日本の大学や研究所のグループが参加して世界各地で行われているK中間子崩壊実験をご紹介します。
いずれも国際共同実験として行われています。
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高エネルギー加速器研究機構（KEK）12GeV-PS加速器 での
E391a実験：
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米国ブルックヘブン国立研究所 AGS加速器 での
E949実験：
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