Πιόνιο

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

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

Ο 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)

Στοιχειώδη σωμάτια
Μεσόνια