Πιόνιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Η δομή των κουάρκ ενός φορτισμένου πιονίου (π+)

Στη φυσική των σωματιδίων, πιόνιο (συντομογραφία του πι-μεσονίου το οποίο συμβολίζεται με το γράμμα π) είναι οποιοδήποτε από τα εξής τρία υποατομικά σωματίδια: π0, π+ και π. Τα πιόνια είναι τα ελαφρύτερα μεσόνια και παίζουν ένα σημαντικό ρόλο στην εξήγηση των χαμηλής ενέργειας ιδιοτήτων της ισχυρής πυρηνικής δύναμης.


Βασικές ιδιότητες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τα πιόνια έχουν spin 0 και αποτελούνται από κουάρκς πρώτης γενιάς. Στο πρότυπο των κουάρκς, ένα up κουάρκ και ένα anti-down κουάρκ συνθέτουν ένα π+, ενώ ένα down κουάρκ και ένα anti-up κουάρκ συνθέτουν το π, τα οποία είναι μεταξύ τους αντισωμάτια. Τα αφόρτιστα πιόνια είναι συνδυασμοί ενός up κουάρκ με ένα anti-up κουάρκ ή ενός down κουάρκ με ένα anti-down κουάρκ και έχουν τους ίδιους κβαντικούς αριθμούς.


Διάσπαση φορτισμένων πιονίων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο βασικός τρόπος διάσπασης του πιονίου, με πιθανότητα 99,9877% , είναι μια καθαρά λεπτονική διάσπαση σε ένα μιόνιο και το νετρίνο του:

π+ → μ+ + νμ

π → μ + νμ


Ο δεύτερος πιο κοινός τρόπος διάσπασης του πιονίου, με πιθανότητα 0,0123% , είναι επίσης λεπτονικός και το πιόνιο διασπάται σε ένα ηλεκτρόνιο και στο αντίστοιχο νετρίνο. Αυτός ο τρόπος ανακαλύφθηκε στο Κέντρο Πυρηνικών Μελετών και Ερευνών (CERN) το 1958:

π+ → e+ + νe

π → e + νe


Διάσπαση αφόρτιστων πιονίων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το μεσόνιο π0 έχει μια ελαφρώς μικρότερη μάζα (135.0 MeV/c2) και μια πολύ πιο σύντομη μέσης διάρκειας ζωής (8.4×10−17 s). Αυτό το πιόνιο διασπάται με μια διαδικασία ηλεκτρομαγνητικής δύναμης. Ο κύριος τρόπος διάσπασης, με πιθανότητα 98,798% , είναι σε δύο φωτόνια:

π0 → 2 γ


O δεύτερος πιο κοινός τρόπος διάσπασής του, με πιθανότητα 1,198% , είναι η αποκαλούμενη διάσπαση «Dalitz» σε ένα φωτόνιο και ένα ζευγάρι ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου:

π0 → γ + e + e+

Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Pion της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).