descomposición de partículas
La descomposición de partículas es el proceso espontáneo de una partícula subatómica inestable que se transforma en muchas otras partículas. Las partículas creadas en este proceso (el estado final ) deben ser menos masivas que las originales, aunque se debe conservar la masa total invariante del sistema. Una partícula es inestable si hay al menos un estado final permitido en el que puede decaer. Las partículas inestables a menudo tendrán múltiples formas de descomposición, cada una con su propia probabilidad asociada . Las desintegraciones están mediadas por una o varias fuerzas fundamentales . Las partículas en el estado final pueden ser inestables y estar sujetas a una mayor descomposición.
El término suele ser distinto de la desintegración radiactiva , en la que un núcleo atómico inestable se transforma en un núcleo más ligero acompañado de la emisión de partículas o radiación, aunque los dos son conceptualmente similares y, a menudo, se describen utilizando la misma terminología.
La descomposición de partículas es un proceso de Poisson y, por lo tanto, la probabilidad de que una partícula sobreviva durante un tiempo t antes de descomponerse viene dada por una distribución exponencial cuya constante de tiempo depende de la velocidad de la partícula:
Esta sección utiliza unidades naturales , donde
El tiempo de vida de una partícula viene dado por el inverso de su tasa de descomposición , la probabilidad por unidad de tiempo de que la partícula se desintegre. Para una partícula de masa M y cuatro momentos P que se descompone en partículas con momentos , la tasa de descomposición diferencial viene dada por la fórmula general (que expresa la regla de oro de Fermi )
Se puede integrar sobre el espacio de fase para obtener la tasa de decaimiento total para el estado final especificado.
