Przejdź do zawartości

Pion (cząstka)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Mezon (pion) złożony jest z kwarku i antykwarku
Diagram Feynmana rozpadu pionu rozpad odbywa się w oddziaływaniach słabych prawie zawsze według schematu (powstaje antymion i neutrino mionowe)

Mezon (pion) – najlżejszy mezon, o zerowym spinie. Występuje w trzech postaciach które razem z cząstkami K, η tworzą nonet.

Charakterystyka:

  • mezon jest neutralny elektrycznie i jest sam dla siebie antycząstką
– mezon ten jest superpozycją kwarków z kwarkami
(krótki średni czas życia)
  • mezony niosą ładunek elementarny oraz złożone są z kwarku i antykwarku pierwszej generacji i są dla siebie nawzajem antycząstkami
(długi średni czas życia)

Gdzie:

masa spoczynkowa cząstki
kwarki i antykwark górny (ang. up), – kwark i antykwark dolny (ang. down)

Rozpad

[edytuj | edytuj kod]
Schemat rozpadu pionu na fotony

Rozpad naładowanych mezonów odbywa się w oddziaływaniach słabych, z największym prawdopodobieństwem według schematu

  • (powstaje antymion i neutrino mionowe),

ale też np.

  • (z prawdopodobieństwem ok. 1,2×10−4)
  • (z prawdopodobieństwem ok. 2,0×10−4)
  • (z prawdopodobieństwem ok. 1,6×10−7)

Ujemne piony rozpadają się analogicznie, np.

  • [1].

Przyczyna rozpadu pionu głównie na miony, a nie elektrony, jest związana z mniejszą różnicą mas i rosnącą z masą różnicą między chiralnością(inne języki) a skrętnością.

Natomiast rozpad obojętnego pionu – za pośrednictwem oddziaływań elektromagnetycznych – następuje najczęściej (ok. 98,8%) na fotony według schematu:

niekiedy (ok. 1,2%)

  • lub inaczej[1].

Historia

[edytuj | edytuj kod]
Wymiana pionu

Po raz pierwszy mezony pi pojawiły się w teorii Hideki Yukawy oddziaływań wewnątrzjądrowych – za ich pomocą opisywał on oddziaływania międzynukleonowe (proton-neutron, proton-proton, neutron-neutron) jako wymianę mezonów π, zgodnie z reakcjami:

(zob. diagram obok)
(zob. diagram obok)

Badania

[edytuj | edytuj kod]

Najbardziej precyzyjną metodą wyznaczania masy mezonu jest badanie promieniowania charakterystycznego atomów -mezonowych (mezoatomów atomów egzotycznych zawierających zamiast jednego elektronu mezon ).

Przypisy

[edytuj | edytuj kod]

Bibliografia

[edytuj | edytuj kod]
  • Dane pochodzą z biuletynu PDG
  • David J. Griffiths, Introduction to Elementary particles, Cambridge University Press 2008