لمعانٍ أخرى، طالع بيون (توضيح).

في فيزياء الجسيمات، **البيون** (اختصار بي ميزون pi meson ويعطي الرمز π ، عن اللغة اليونانية) هو أيا من ثلاثة جسيمات دون ذرية هي π+ ،π- ،π0. الثلاثة جسيمات من البيون تحمل أحدهم شحنة أولية موجبة والثاني يحمل شحنة كهربية أولية سالبة وأما الثالث فهو متعادل كهربائيا ويرمز له بالرمز π0.

تلك الثلاثة جسيمات من البيون ليست مستقرة وتتحلل سريعا. أكتشفت البيونات والميزونات فيالأشعة الكونية التي تهبط على الأرض من السماء، خلال الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي.

البيونات هي أخف الميزونات وتلعب دورا هاما في فهم الخواص منخفضة الطاقة للتاثر القوي.

تحلل البيونات
-------------

يوصف تحلل أو اضمحلال البيونات بأن عمر النصف لها مختلف وقصير جدا. فالبيونين المشحونين يتحلل كل منهما بنسبة 99,98770 %
عن طريق التآثر الضعيف إلى ميون ونيوترينو ميوني طبقا للمعادلتين:

  

{\displaystyle \,\pi ^{+}\to \mu ^{+}+\nu \_{\mu }}
{\displaystyle \,\pi ^{-}\to \mu ^{-}+{\overline {\nu }}\_{\mu }}
(هذا التحلل يشابه تحلل بيتا)

السبب في عدم تحللهما عن طريق إنتاج إلكترون وما ينتمي إليه من نيوترينو الإلكترون يعود إلى خاصية الحلزونية في فيزياء الجسيمات؛ ذلك على الرغم من أن التحلل عن طريق تحلل بيتا (التحول إلى إلكترون) أنسب لهما من وجهة اقتصاد الطاقة.

في المعادلتين السابقتين يتحلل كل من البيونين المشحونين إلى ميون يماثله في شحنته بالإضافة إلى نيوترينو ميوني.

أما البيون المتعادل فهو يتحلل بواسطة اطلاق فوتون من أشعة جاما شديد، وهذا يتم بطريقة أسرع. وكما حو الحال مع الحالتين الأخرتين يكون ناتج التحلل جسيمان دائما؛ تتوزع بينهما طاقة التحلل بدرجات مختلفة. 

{\displaystyle \pi ^{0}\to 2\gamma }
هذا الطريق للتحلل يتم بنسبة 98,823 % من الحالات، واما نحو 1% من حالات التحلل تتم بطريق التحلل إلى بوزيترون e+ وإلكترون e− وفوتون، طبقا للمعادلة التالية:

{\displaystyle \pi ^{0}\to e^{+}+e^{-}+\gamma }
احتمال هذا التحلل هو بالضبط بنسبة 1,174 %.

ونظرا لقصر العمر الشديد لهذا التحلل، حيث يتم خلال 8,5 · 10−17 ثانية فيمكن الكشف عن تحلل البيون المتعادل بطريقة قياس التزامن.

اكتشاف البيونات
---------------

 إصطدام جسيم أولي (بروتون) من الأشعة الكونية بالطبقات العليا من جو الأرض وتكون سيل من الجسيمات (من ضمنها الميون والبيون) و أشعة غاما عند اصطدامه بجزيئات الهواء.
كان اكتشاف البيون نظريا في عام 1934/1935 كجسيم يشترك في التآثر في الأنوية الذرية بواسطة طريق العالم الفيزيائي هيديكي يوكاوا في اليابان حيث تنبأ بوجوده. 
,
وحصل على هذا الاكتشاف على جائزة نوبل للفيزياء في عام 1949. وتم اكتشاف أول «ميزون» اعتبره يوكاوا وسمي بعد ذلك ميوون عمليا بواسطة كارل أندرسن وسيث ندرماير في عام 1936 حيث وجداه في الأشعة الكونية التي تسقط على الأرض؛(كانت تسمية «ميزون» تستخدم في تلك الآونة لتسمية أي جسيم أثقل من الإلكترون ولكن أقل كتلة من البروتون فكلمة ميزون باليونانية معناه «متوسط»). ثم اقترح كل من «تانيكاوا» و «سيسيل باول» في عام 1942 وآخرين تسمية «بيون». واكتشفه شويشي ساكاتا في اليابان في اليابان في عام 1942. كما اكتشفوه سيسيل بويل و«سيزار لاتيس» وغيرهما في مختبر أبحاث الفيزياء في بريستول في عام 1947 في الأشعة الكونية إلى جانب ميون البيون.
 وبدأ العلماء في دراسة خواص تلك الجسيمات التي تبلغ كتلتها في الوسط بين كتلة الإلكترون وكتلة البروتون. 
حصل بويل على جائزة نوبل للفيزياء عن هذا الاكتشاف في عام 1950. ولكن كان البيون السالب الشحنة {\displaystyle \pi ^{-}} 
كما عرف بعد ذلك كان قد اكتشف في عام 1947 من العالم دونالد بيركنز في الأشعة الكونية، ثم تم إنتاج البيونات المختلفة في معجلات الجسيمات في عام 1948 ويرجع الفضل في ذلك إلى العالم لاتيس.

كتلة البيون
-----------

نظرا لأن البيونات تتحلل سريعا جدا يفضل العلماء التعبير عن كتلتها ليس بالجرام وإنما بالطاقة التي تمتلكها، حيث الكتلة والطاقة وجهين لشيء واحد، وهذا ما عبرت عنه النظرية النسبية في تكافؤ المادة والطاقة.

بناء على ذلك، تبلغ كتلة البيون   
π±  
:

كتلة البيون السالب أو الموجب الشحنة = : 139.57018 إلكترون فولت/c 2

وكتلة البيون المتعادل   
π0  
:

134.9766 إلكترون فولت/c2

مراجع
-----

1. ↑  Mesons at Hyperphysics نسخة محفوظة 05 يوليو 2017 على موقع واي باك مشين.
2. ↑  von Essen، C. F.؛ Bagshaw، M. A.؛ Bush، S. E.؛ Smith، A. R.؛ Kligerman، M. M. (1987). "Long-term results of pion therapy at Los Alamos". *International Journal of Radiation Oncology\*Biology\*Physics*. ج. 13 ع. 9: 1389–98. DOI:10.1016/0360-3016(87)90235-5. PMID:3114189.
3. ↑  R. Bjorklund؛ W. E. Crandall؛ B. J. Moyer؛ H. F. York (1950). "High Energy Photons from Proton-Nucleon Collisions". *فيزيكال ريفيو*. ج. 77 ع. 2: 213–218. Bibcode:1950PhRv...77..213B. DOI:10.1103/PhysRev.77.213.
4. ↑  Yukawa: *On the interaction of elementary particles I.* In: *Proceedings of the Physico-Mathematical Society of Japan.* 3. Serie, Band 17, 1935, S. 48–57.
5. 1 2  C. M. G. Lattes, H. Muirhead, G. P. S. Occhialini, C. F. Powell: *Processes involving charged mesons.* In: *Nature.* 159 (1947) 694–697.
6. ↑  C. M. G. Lattes, G. P. S. Occhialini, C. F. Powell: *A determination of the ratio of the masses of pi-meson and mu-meson by the method of grain-counting.* In: *Proceedings of the Physical Society.* 61 (1948) S. 173–183.

اقرأ أيضا
---------

* ميون
* تاوون

| * ع
* ن
* ت
الجسيمات في الفيزياء |
| --- |
| أولية | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| فرميونات | 

|  |  |
| --- | --- |
| كواركات | 
* كوارك علوي
	+ مضاد
* كوارك سفلي
	+ مضاد
* كوارك ساحر
	+ مضاد
* كوارك غريب
	+ مضاد
* كوارك قمي
	+ مضاد
* كوارك قعري
	+ مضاد

 |
| لبتونات | 
* إلكترون
	+ بوزيترون
* ميوون
	+ مضاد
* تاوون
	+ مضاد
* إلكترون نيوترينو
	+ مضاد
* ميوون نيترينو
	+ مضاد
* تاوون نيترينو
	+ مضاد

 |

 |
| بوزونات | 

|  |  |
| --- | --- |
| عيارية | 
* فوتون
* غلوون
* بوزونات دبليو وزد

 |
| سلمية | 
* بوزون هيغز

 |

 |
| حقول شبحية | 
* شبح فادييف-بوبوف

 |
| افتراضية | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| نظائر فائقة | 

|  |  |
| --- | --- |
| غوجينوات | 
* غلوينو
* غرافيتينو
* فوتينو

 |
| أخرى | 
* أكسينو
* شارجينو
* هيكزينو
* نيوترالينو
* سفرميون (إيقاف الكوركات المتناظرة)

 |

 |
| أخرى | 
* أكسيون
* كرفاتون
* ديلاتون
* جرافتون مزدوج
* جرافيفوتون
* جرافتون
* إنفلايتون
* ليبتوكواركات
* أحادي القطب المغناطيسي
* ماجورون
* فرميون ماجورانا
* فوتون مظلم
* بريوون
* نيوترينو خامل
* تاكيون
* بوزونات دبليو′ وزد′
* بوزونات إكس وواي

 |

 |

 |
| مركبة | 

|  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| هادرونات | 

|  |  |
| --- | --- |
| باريونات | 
* نوية
	+ بروتون
	+ مضاد البروتون
	+ نيوترون
	+ مضاد نيوترون
* باريون دلتا
* باريون لامدا
* باريون سيغما
* باريون ساي
* باريون أوميغا

 |
| ميزونات | 
* بيون
* ميزون رو
* ميزونات إيتا وإيتا الأولية
* ميزون إيتا القاعي
* ميزون فاي
* ميزون جاي/بساي
* ميزون أوميغا
* ميزون أبسلون
* كاون
* ميزون بي
* ميزون دي
* كواركونيوم

 |
| هادرونات شاذة | 
* تترا كوارك (تترا كوارك مزدوج-ساحر)
* بنتا كوارك

 |

 |
| أخرى | 
* نواة الذرة
* ذرة
* ذرة شاذة
	+ بوزترونيوم
	+ ميونيوم
	+ تونيوم
	+ أونيوم
	+ بيونيوم
	+ بروتونيوم
* ذرة فائقة
* جزيء

 |
| افتراضية | 

|  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 

|  |  |
| --- | --- |
| باريونات | 
* هيكساكوارك
* هيبتاكوارك
* سكارميون

 |
| ميزونات | 
* كرة الغراء
* ميزون ثيتا
* ميزون تي

 |

 |
| أخرى | 
* جزيء ميزوني
* بوميرن
* ديكوارك
* هادرون-آر

 |

 |

 |
| أشباه الجسيمات | 
* أنيوون
* سوليتون دافيدوف
* دروبليتون
* أكسيتون
* فراكتون
* ثغرة
* ماغنون
* فونون
* بلازمارون
* بلازمون
* بولاريتون
* بولارون
* روتون
* تريون

 |
| قوائم | 
* الباريونات
* الميزونات
* الجسيمات
* أشباه الجسيمات
* التسلسل الزمني لاكتشاف الجسيمات

 |
| متعلق | 
* تاريخ الفيزياء دون الذرية
	+ الجدول الزمني
* النموذج المعياري
	+ صياغة رياضية
* جسيم دون ذري
* جسيم
* جسيم مضاد
* فيزياء نووية
* طريقة ثمانية
	+ نموذج الكوارك
* مادة غريبة
* جسيم عديم الكتلة
* جسيم نسبي
* جسيم افتراضي
* ازدواجية موجة جسيم
* شوفينية الجسيمات

 |
|  **بوابة الفيزياء** |


|  |  |
| --- | --- |
| معرفات كيميائية | 
* **الكيانات الكيميائيَّة ذات الأهمية الحيوية (ChEBI)**: 36348

 |

* أيقونة بوابةبوابة الفيزياء

|  |  |
| --- | --- |
| ضبط استنادي: وطنية عدلها في ويكي بيانات | 
* الملف الاستنادي المتكامِل (GND)
* المكتبة القومية الإسرائيلية (J9U)
* مكتبة الكونغرس (LCNAF)

 |

|  |
| --- |
| **بيون** في المشاريع الشقيقة: |
|  | 
* صور وملفات صوتية من كومنز.
 |