Rieth József: Anyagvilág - Háttérinformáció

Pion

Tartalomjegyzékhez Világképem <    (Kvark-időszak, Hadron-időszak)     

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

A mezonok csoportjához tartozó, erős kölcsönhatásban részt vevő szubatomi részecske.

           Jele:           p

           Töltése:      + 1

           Tömege      140 MeV;

           spinje:        0

pí-mezonnak is nevezik. A töltött pionok egyebek között müonná és neutrínóvá bomlanak le, a semleges pionokból nagyrészt gamma sugarak lesznek. A magfizikában az erős kölcsönhatás közvetítői. 1947-ben, a kozmikus sugarak vizsgálata közben fedezték fel.

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 2,6x10-8 másodperc. A fő bomlási módban (99.9877%) müon és müonneutrínó vagy ezek antirészecskéje jön létre. A második leggyakoribb bomlásuk (0.0123%) során elektron vagy pozitron, illetve a nekik megfelelő neutrínók jönnek létre, úgy, hogy teljesül a leptonszám-megmaradás.

A π0 tömege kicsit kevesebb (135,0 MeV/c2) és sokkal rövidebb élettartamú (8,4x10-17 másodperc). A fő bomlási módjában (98.798%) két foton keletkezik. A második leggyakoribb bomlásánál (1.198%), ami Dalitz-bomlás néven ismert, egy foton és egy elektron-pozitron pár keletkezik.

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
   π +        π        ud    Pszeudoskalár
139.6
   0       0       0   
2.60×10-8
μ+ + νμ
Semleges
Pion
   π0    önmaga    (uu-dd)/2-2    Pszeudoskalár
135.0
   0       0       0   
0.84×10-16

A π0 részecske sokkal nehezebben megfigyelhető, mint a π±; mivel elektromosan semleges, nem hagy nyomot az emulzióban. A π0 részecskét 1950-ben a bomlástermékei révén találták meg.

Tartalomjegyzékhez Világképem <  Kvark-időszak     

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

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