Kaon

Een kaon of K-meson is een subatomair deeltje, meer bepaald een hadron, nog meer bepaald een meson. Het heeft een heeltallige spin, dus is een boson. Het bestaat uit twee quarks waarvan een van het type strange. Kaonen zijn historisch belangrijk, omdat uit hun verval voor het eerst de schending van CP-symmetrie is aangetoond. James Cronin en Val Fitch kregen hier in 1980 de Nobelprijs voor Natuurkunde voor.

Er bestaan vier soorten kaonen: ${\displaystyle {\text{K}}^{+}}$, ${\displaystyle {\text{K}}^{-}}$, ${\displaystyle {\text{K}}^{0}}$ en ${\displaystyle {\bar {\text{K}}}^{0}}$. ${\displaystyle {\text{K}}^{+}}$ en ${\displaystyle {\text{K}}^{-}}$ zijn elkaars antideeltje, die elkaar annihileren als ze tegen elkaar komen. ${\displaystyle {\text{K}}^{0}}$ en ${\displaystyle {\bar {\text{K}}}^{0}}$ zijn ook elkaars antideeltjes. ${\displaystyle {\text{K}}^{+}}$ heeft een lading van +e en ${\displaystyle {\text{K}}^{-}}$ van −e . Hierin is e de elementaire lading. Ze hebben een massa van 494 MeV/c². ${\displaystyle {\text{K}}^{0}}$ en ${\displaystyle {\text{K}}^{-}}$ zijn ongeladen en hebben een massa van 498 MeV/c². Zowel ${\displaystyle {\text{K}}^{0}}$ als ${\displaystyle {\bar {\text{K}}}^{0}}$ vervallen tot een π⁺ en een ${\displaystyle \pi ^{-}}$. Ze kunnen dus in elkaar overgaan. Toch zijn ze verschillend. Als een ${\displaystyle {\bar {\text{K}}}^{0}}$ op een proton botst, dan kan een ${\displaystyle \Lambda ^{0}}$ en een ${\displaystyle \pi ^{+}}$ ontstaan. Een ${\displaystyle {\text{K}}^{0}}$ doet dat niet. De kaonen hebben een vreemdheid S van + of −1. Het kaon bestaat zoals de andere mesonen uit een quark en een antiquark, terwijl baryonen uit drie quarks of drie antiquarks bestaan. Kaonen komen in de natuur niet zomaar voor, doordat de levensduur te kort is. Ze komen bij kernreacties of botsingen wel voor als kortstondig tussenproduct. Wanneer bijvoorbeeld twee neutronen botsen, kunnen een neutron, een proton, een ${\displaystyle {\text{K}}^{-}}$ en een ${\displaystyle {\text{K}}^{0}}$ ontstaan.