A részecskefizika területén a pion (pi-mezon) közös neve az 1947-ben felfedezett három szubatomi részecsének: a π0, π+ és π- részecskéknek. A pionok a legkönnyebb mezonok.

A pionoknak nulla spinjük van és első-családbeli kvarkokból épül fel. Egy u és egy anti-d kvark alkotja a π+, míg egy d és egy anti-u kvark a π‒ részecskét, az antirészecskéjét. Mind az u és anti-u, mind a d és anti-d, együtt semleges, de mivel az előbbi párok azonos kvantumszámokkal rendelkeznek, csak a két pár szuperpozíciójaként található meg. A legalacsonyabb energiájú szuperpozíció a π0, amely saját antirészecskéje.

A π± mezonok tömege 139,6 MeV/c2 és az élettartamuk 2,6 · 10‒8 másodperc. A fő bomlási módban (99.9877%) müon és müonneutrínó vagy ezek antirészecskéje jön létre:

\pi^+\to\mu^++\nu_\mu \, \pi^-\to\mu^-+\bar{\nu}_\mu \, A második leggyakoribb bomlásuk (0.0123%) során elektron vagy pozitron, illetve a nekik megfelelő neutrínók jönnek létre, úgy, hogy teljesül a leptonszám-megmaradás:

\pi^+\to e^++\nu_e,~~~\pi^-\to e^-+\bar{\nu}_e. A π0 tömege kicsit kevesebb (135,0 MeV/c2) és sokkal rövidebb élettartamú (8,4 · 10‒17 másodperc). A fő bomlási módjában (98.798%) két foton keletkezik:

\pi^0\to2\gamma \, A második leggyakoribb bomlásánál (1.198%), ami Dalitz-bomlás néven ismert, egy foton és egy elektron-pozitron pár keletkezik:

\pi^0\to\gamma + e^+ + e^-. Az élettartamuk azért ennyire eltérő, mert a töltött pionok bomlását a gyenge kölcsönhatás, a semlegesét az elektromágneses kölcsönhatás hozza létre.

Részecske Jel Anti- részecske Kvark összetétel Spin és paritás Nyugalmi tömeg MeV/c2 S C B közepes élettartam s bomlástermékei Töltött Pion \mathrm{\pi^+} \mathrm{\pi^-} \mathrm{u \bar{d}} Pszeudoskalár 139.6 0 0 0 2.60×10-8 μ+ + νμ Semleges Pion \mathrm{\pi^0} önmaga \mathrm{\frac{u\bar{u} - d \bar{d}}{\sqrt{2}}} Pszeudoskalár 135.0 0 0 0 0.84×10-16 2γ

Részecske Jel Anti-
részecske Kvark
összetétel Spin és paritás Nyugalmi tömeg
MeV/c2 S C B közepes élettartam
s bomlástermékei
Töltött
Pion \mathrm{\pi^+} \mathrm{\pi^-} \mathrm{u \bar{d}} Pszeudoskalár
139.6
0 0 0
2.60×10-8
μ+ + νμ
Semleges
Pion \mathrm{\pi^0} önmaga \mathrm{\frac{u\bar{u} - d \bar{d}}{\sqrt{2}}} Pszeudoskalár
135.0
0 0 0
0.84×10-16

RészecskeJelAnti-
részecskeKvark
összetételSpin ésparitásNyugalmi tömeg
MeV/c2SCBközepes élettartam
sbomlástermékeiTöltött
Pion   \mathrm{\pi^+}      \mathrm{\pi^-}      \mathrm{u \bar{d}}   Pszeudoskalár
139.6
   0      0      0   
2.60×10-8
μ+ + νμ
Semleges
Pion   \mathrm{\pi^0}   önmaga   \mathrm{\frac{u\bar{u} - d \bar{d}}{\sqrt{2}}}   Pszeudoskalár
135.0
   0      0      0   
0.84×10-16

 

---------------

http://hu.wikipedia.org/wiki/Pion