**Պիոններ**, **\pi-մեզոններ**, պի-մեզոններ, երեք անկայուն տարրական մասնիկներից կազմված խումբ, այդ մասնիկներից երկուսը ({\displaystyle \pi ^{+}} և {\displaystyle \pi ^{-}}) լիցքավորված են, իսկ երրորդը ({\displaystyle \pi ^{0}}) չեզոք է։

Կառուցվածք
----------

Պիոնները միջուկային ուժերի դաշտի քվանտներ են և իրականացնում են, մասնավորապես, նուկլոնների կապը ատոմային միջուկում։ {\displaystyle \pi ^{+}} և {\displaystyle \pi ^{-}} մեզոնները կազմում են մասնիկ-հակամասնիկ զույգ միմյանց նկատմամբ, այդ պատճառով դրանց կյանքի տևողությունները (\tau) և զանգվածները (m) միևնույնն են․

{\displaystyle \tau \_{\pi }^{+}=\tau \_{\pi }^{-}=(2,6024\pm 0,0024)\*10^{-8}} վրկ,
{\displaystyle m\_{\pi }^{+}=m\_{\pi }^{-}=(139,5688\pm 0,0064)} ՄԷվ/{\displaystyle c^{2}\approx 264m\_{e}}
(m\_{e}-ն էլեկտրոնի զանգվածն է, c-ն՝ լույսի արագությունը)։ {\displaystyle \pi ^{0}}-ն նույնական է իր հակամասնիկին, այսինքն՝ բացարձակ չեզոք մասնիկ է․

{\displaystyle \tau \_{\pi }^{0}=(0,84\pm 0,10),10^{-16}} վրկ,
{\displaystyle m\_{\pi }^{0}=(134,9645\pm 0,0074)} ՄԷվ/{\displaystyle c^{2}\approx 264m\_{e}}:
Պիոնների սպինը զրո է, իզոտոպ սպինը՝ մեկ (կազմում են *իզոտոպ տրիպլետ*)։ Պիոնների բարիոնային լիցքը և տարօրինակությունը հավասաար են զրոյի։

Պիոնների հայտնագործումը
-----------------------

Ուժեղ փոխազդեցությունների կարճահեռ բնույթն ու մեծ ուժը բացատրելու համար Հիդեկի Յուկավան 1935 թվականին կանխագուշակեց պիոնների գոյությունը, որոնք, ըստ նրա ենթադրության, էլեկտրոններից մոտավորապես 200-300 անգամ ծանր պետք է լինեին։ 1936 թվականին տիեզերական ճառագայթներում հայտնաբերվեց այդպիսի զանգվածով մի մասնիկ, սակայն հետազոտությունները ցույց տվեցին, որ դրան հատուկ չէ սպասվող ուժեղ փոխազդեցությունը, և այն կոչվեց մյուսն։ 1947-ին Ս․ Պաուելը և ուրիշներ ֆոտոմիջուկային էմուլսիաների մեթոդով տիեզերական ճառագայթներն ուսումնասիրելիս հայտնաբերեցին լիցքավորված պիոններ, գրանցելով դրանց հետևյալ տրոհումը․

{\displaystyle \pi ^{+}=\mu ^{+}+\nu \_{\mu }}
({\displaystyle \nu \_{\mu }}-ն մյուոնային նեյտրինոն է)։

Չեզոք {\displaystyle \pi ^{0}}-մեզոնները փորձով հայտնաբերվել են միայն 1950 թվականին։

Մասնակցությունը հիմնարար փոխազդեցություններին
---------------------------------------------

Պիոնները մասնակցում են բոլոր հայտնի փոխազդեցություններին՝ ուժեղ, էլեկտրամագնիսական, թույլ և գրավիտացիոն։

Պիոնների գրավիտացիոն փոխազդեցությունն աննշան է և չի ուսումնասիրված։

Պիոնների համար ամենաբնորոշը ուժեղ փոխազդեցությունն է։ Լինելով ուժեղ փոխազդող մասնիկներից՝ հադրոններից թեթևագույնը, պիոններն էական դեր են կատարում միջուկային և տարրական մասնիկների ֆիզիկայում։ Դրանք առատորեն ծնվում են արագացուցիչներում ստացվող կամ տիեզերական ճառագայթներում գոյություն ունեցող բարձր էներգիայի մասնիկների բախումների ժամանակ (լաբորատորիաներում կամ մթնոլորտում)։ Ուժեղ փոխազդեցության պրոցեսներից են պիոնների ցրումը նուկլոններից, հականուկլոնների և նուկլոնների անիհիլացումը՝ պիոնների առաջացումով, տարօրինակ մասնիկների ծնումը պիոններից և այլն։

Թույլ փոխազդեցությամբ են պայմանավորված լիցքավորված պիոնների բոլոր տրոհումները, ինչպես նաև դրանց առաջացումը ավելի ծանր մասնիկների, օրինակ, k-մեզոնի տրոհման ժամանակ՝

{\displaystyle K\rightarrow \pi +\pi }։
էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության օրինակ է չեզոք պիոնի հիմնական տրոհումը երկու \gamma-քվանտի՝

{\displaystyle \pi ^{0}\rightarrow \gamma +\gamma }։

Պիոնների դերը միջուկում
-----------------------

Պիոնները, չնայած կյանքի կարճ տևողությանը, էլեկտրոնների նման կարող են պտտվել միջուկների շուրջը և կազմել մեզոատոմներ։ Ըստ արդի տեսության, պիոնները կազմված են ավելի տարրական մասնիկներից՝ մի քվարկից և մի հակաքվարկից։

Կիրառություններ
---------------

Պիոնի փոխազդեցության երևույթները կարևոր նշանակություն ունեն միկրոաշխարհի տարբեր պրոցեսների ուսումնասիրման համար։ Հատուկ արագացուցիչներից՝ «մեզոնային ֆաբրիկաներից» ստացվող պիոնների փնջերը կիրառվում են ճառագայթային թերապիայում։

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

| * դ
* ք
* խ
Հիմնական մասնիկները |
| --- |
|  |
| Տարրական | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Ֆերմիոններ | 

|  |  |
| --- | --- |
| Քվարկներ | u-քվարկ · d-քվարկ · c-քվարկ · s-քվարկ · t-քվարկ · b-քվարկ |
| Լեպտոններ | էլեկտրոն · պոզիտրոն · մյուոն · հակամյուոն · տաու · հակատաու · նեյտրինո · էլեկտրոնային հականեյտրինո · մյուոնային նեյտրինո · մյուոնային հականեյտրինո · տաու-նեյտրինո · տաու-հականեյտրինո |

 |
| Բոզոններ | 

|  |  |
| --- | --- |
| Տրամաչափային | Ֆոտոն · Գլյուոն · W-բոզոն · Z-բոզոն |
| Սկալյար | Հիգսի բոզոն |

 |
| Այլ | Ուրվականներ |
| Ենթադրյալ | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| s-մասնիկներ | 

|  |  |
| --- | --- |
| Գեյջինոներ | գլյուինո · գրավիտինո |
| Այլ | աքսինո · չարջինո · Հիգսինո · նեյտրալինո  · սֆերմիոն |

 |
| Այլ | Պլանկի մասնիկ · աքսիոն · դիլատոն · գրավիտոն · Մայորանայի ֆերմիոն · տախիոն · X-բոզոն · Y-բոզոն · W' · Z' · իներտ նեյտրինո |

 |

 |
|  |
| Բաղադրյալ | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Հադրոններ | 

|  |  |
| --- | --- |
| Բարիոններ / Հիպերոններ | նուկլոն · պրոտոն · նեյտրոն · Δ · Λ · Σ · Ξ · Ω |
| Մեզոններ / Քվարկոնիումներ | π · ρ · η · η′ · φ · ω · J/ψ · ϒ · θ · K · B · D · T |

 |
| Այլ | ատոմային միջուկներ · ատոմներ · էկզոտիկ ատոմներ (պոզիտրոնիում · մյուոնիում · օնիում) · մոլեկուլներ |
| Ենթադրյալ | 

|  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Էկզոտիկ հադրոններ | 

|  |  |
| --- | --- |
| Էկզոտիկ բարիոններ | երկբարիոն · հնգաքվարկ |
| Էկզոտիկ մեզոններ | գլյուբոլ · քառաքվարկ |

 |
| Այլ | Մեզոնային մոլեկուլ · Պոմերոն |

 |

 |
|  |
| քվազիմասնիկներ | Դավիդովի սոլիտոն · էքսիտոն · մագնոն · ֆոնոն · պլազմոն · պոլյարիտոն · պոլյարոն · ռոտոն |
|  |
| Ցանկեր | Մասնիկների ցանկ · Քվազիմասնիկների ցանկ · Բարիոնների ցանկ · Մեզոնների ցանկ · Մասնիկների հայտնաբերման ժամանակագիծ |

 |

|  |
| --- |
| *Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված* Հայկական սովետական հանրագիտարանի «Պիոններ» *հոդվածից (հ․ 9, էջ 301 )։*  |

1. ↑  *Tanabashi M. R.M. Barnett, Nakamura K. Carena M. Basaglia T. Cerri A. Chakraborty D. J.J. Beatty, Cowan G. Dahl O. et al.* Review of Particle Physics // *Phys. Rev. D* / American Physical Society — APS, 2018. — Vol. 98, Iss. 3. — P. 41, 92. — ISSN 1550-7998; 1550-2368; 0556-2821; 1089-4918; 2470-0010 — doi:10.1103/PHYSREVD.98.030001