Elágazási arány

Az elágazási arány a részecskefizika és a magfizika szakkifejezése. Egy adott radioatkív atommag több módon bir elbomlani: például alfa- vagy béta-bomlással. Egy bomlási mód elágazási aránya az az arány, hogyha a részecske/mag sok bomlását figyelem, akkor mekkora arányban fog ezek között az adott bomlási mód szerepelni. Pontosabban a bomlási módok bomlási állandóinak aránya a bomlás során. Ezeket az állandókat parciális bomlási állandóknak (partial decay constants), nevezzük, és ezek összege adja a reakció teljes bomlási állandóját. Néha a parciális felezési időt is használják, de ez az elnevezés félrevezető; az egymást kiegészítő módok esetén nem igaz, hogy a részecskék fele fog elbomlani a partikuláris bomlási mód szerint a parciális felezési idő alatt. A parciális felezési idő csupán a λ bomlási állandó egy másik lehetséges megadása, a kettő a következő módon függ egymástól:

$t_{1/2}={\frac {\ln 2}{\lambda }}$

Atommagfizikai példa

A ¹³²Cs spontán bomlása esetén, 98,1% az ε vagy β⁺ bomlás, és 1,9% a β^‒ bomlás aránya. Emiatt az elágazási arány a ¹³²Cs esetén 98,1 ε+β⁺ :: 1,9 β^‒. A részleges bomlási állandót az elágazási arány és a ¹³²Cs felezési ideje (6,479 nap) alapján: 0,10 nap ^‒1 (ε+β⁺) és ,0020 nap^‒1 (β^‒). A részleges felezési idők ebből 6,60 nap (ε+β⁺) és 346 nap (β^‒). Itt egy kis gond van a részleges felezési idő elnevezéssel, hiszen 346 nap után majdnem az összes atommag elbomlik.

Részecskefizikai példa

A gyenge kölcsönhatást közvetítő Z bozon elágazási arányai közelítőleg:

Leptonokra bomlás:

• e⁺e^- (elektron-pozitron pár) keletkezik 3,37% valószínűséggel, tehát ennek a bomlási módnak az elágazási aránya 3,37%
• μ⁺μ^- 3,37% (müon)
• τ⁺τ^- 3,37% (tauon)

(A háromféle lepton esetén nincs jelentős eltérés.)

• a detektorokban láthatatlan neutrínókra 20,02%
• hadronokra 69,89% (ez tovább bontható a keletkezett hadronok típusa szerint).

Források

Az angol szócikk

További információk

• LBNL Isotopes Project (magfizikai táblázatok)
• Particle Data Group (részecskefizikai táblázatok lelőhelye)