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 σημαντικό ρόλο στην εξήγηση των χαμηλής ενέργειας ιδιοτήτων της ισχυρής πυρηνικής δύναμης.
Βασικές ιδιότητες
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
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
π+ → e+ + νe
π− → e− + νe
Διάσπαση αφόρτιστων πιονίων
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+
Εξωτερικοί σύνδεσμοι
Mesons at the Particle Data Group (αγγλικά)
Hellenica World - Scientific Library
Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License
