Pion

Pion π + , π 0 & π -
En "opp-kvark" og en "anti-ned-kvark" danner en pion med positiv ladning (π + ).
Komposisjon	π + : u d π 0 : u u /d d π − : d u
Familie	Boson [ 1 ]
Klynge	meson
Interaksjon	kjernefysisk sterk
teoretisert	Hideki Yukawa
oppdaget	1947
Typer	3
Deig	π +- : 139,57018(35) MeV / c 2 π 0 : 134,9766(6) MeV/c 2
elektrisk ladning	π +- : ±e π 0 : 0
snurre rundt	0
Paritet	-1

Pion , [ note 1 ] [ note 2 ] (forkortelse av det greske ordet pi meson ), er navnet gitt til tre subatomære partikler sammen : π 0 , π + , π − . Det er en meson , og fungerer som sådan som bærerpartikkelen for den sterke kjernekraften . Den består av en kvark og en antikvark og er den letteste av alle mesonene. Ladede pioner er ustabile med en halveringstid på 26.033 nanosekunder som forfaller til en myon og en myonnøytrino . Nøytrale pioner er enda mer ustabile, med en halveringstid på 8,4 × 10 -17 sekunder, og henfaller til to fotoner som gammastråler .

Grunnleggende egenskaper

Pioner har null spinn , og er sammensatt av en "opp" og en "anti-ned" kvark som utgjør π + , mens en "ned" og en "anti-opp" kvark utgjør π − , dens antipartikkel . Kombinasjonen "up-antiup" og "down-antidown" utgjør π 0 , som er dens egen antipartikkel.

π ± mesonen har en masse på 139,6 M eV /c 2 og en halveringstid på 2,6 × 10 −8 sekunder. Hovedforfallet er til en myon og en myonnøytrino eller til en antimuon og en myonantinøytrino hvis pionen har en negativ ladning:

${\begin{cases}\piÂ+}\to \muÂ+}+\nuÂ\mu }\\\piÂ-}\to \muÂ-}+{\ bar {\nu }}_{\mu }\end{cases}}$

π 0 er litt lettere, har en masse på 135,0 MeV/c 2 og en mye kortere halveringstid på 8,4 × 10 −17 sekunder. Hovedforfallet er to- fotonforfallet :

$\pi 0}\to 2\gamma$

Kjernestabilitet

De fleste atomkjerner under en viss atomvekt og som også har en balanse mellom antall nøytroner og antall protoner ( atomnummer ) er stabile. Imidlertid er isolerte nøytroner og kjerner med for mange nøytroner (eller for mange protoner) kjent for å være ustabile.

Forklaringen på denne stabiliteten til kjernene ligger i pionene. Isolert sett kan nøytroner gjennomgå følgende forfall via svak interaksjon , der et nøytron forfaller til et proton sammen med et elektron pluss en elektronisk antinøytrino:

( 1 ) $n^{0}\to p^{+}+e^{-}+{\bar {\nu}}_{e}$

Innenfor atomkjernen gjør imidlertid nærheten mellom nøytroner og protoner reaksjonene mye raskere, via sterk interaksjon :

( 2 ) ${\begin{cases}n^{0}\rightleftarrows p^{+}+\pi−}\\p^{+}\rightleftarrows n^{0}+\pi++}\ end{cases}}$

Dette fører kontinuerlig til at nøytroner i kjernen endres til protoner, og noen protoner til nøytroner. Dette gjør at reaksjon ( 1 ) knapt rekker å finne sted, noe som forklarer hvorfor nøytroner i atomkjerner er mye mer stabile enn isolerte nøytroner. Hvis antallet protoner og nøytroner er ubalansert, er det mulighet for at det i hvert øyeblikk er flere nøytroner og forekomsten av reaksjonen er lettere ( 1 ).

Pionisk felttilnærming

Kraften som holder nukleonene (protoner og nøytroner) sammen inne i atomkjernen skyldes, som sagt, utveksling av pioner, hvis virkning er en tiltrekningskraft mellom nukleoner. Selv om denne kraften ikke er helt sentral siden det ser ut til å være en påvirkning av spinnene til nukleonene, kan det attraktive potensialet på grunn av denne kraften tilnærmes ved Yukawa-potensialet , slik at hvert nukleon vil utøve en kraft på nukleonene. til:

$F(r)=-{\frac {g_{s}}{4\pi }}(1+\alpha r){\frac {e^{-\alpha r}}{r^{2} }}$

Hvor r er avstanden til nukleonet, og to fysiske konstanter som skal bestemmes eksperimentelt. Det faktum at det ville forklare at kraften er ugyldig for praktiske formål for avstander større enn atomkjernens. $g_{s}$ $?$ $\alpha >0$

Se også

Eksterne lenker

Wiktionary har definisjoner og annen informasjon om pion .

Mesoner i "Partikkeldatagruppen "
Mesons in Hyperphysics ( på engelsk )

Referanser

^ Eisberg, Robert; Resnick, Robert. Kvantefysikk . limousin s. 723. ISBN 968-18-0419-8 . |fechaacceso=krever |url=( hjelp )

Notater

↑ Royal Spanish Academy og Association of Academies of the Spanish Language. «pion» . Dictionary of the Spanish Language (23. utgave) . Hentet 3. september 2017 .
↑ «Den doble stavemåten — med eller uten aksenttegn — som 1999 - ortografien som ble innrømmet for disse ordene ( crie or crié , guion eller script , Ruan eller Ruán , etc.) kan ikke assimileres med den som presenteres av stemmene med dobbel prosodisk aksentuering ( se § 2.3.3). I tilfeller med dobbel prosodisk aksentuering er dupliseringen av stavemåter fullt ut berettiget fordi den reagerer på muligheten for at aksenten faller på to forskjellige vokaler; således, i esdrújula-formen alveolo [ al.bé.o.lo ] er e tonic , mens i den flate varianten alveolo [al.be.ó.lo] er den første o tonic . På den annen side er den aksentuelle duplisiteten i tilfeller som guion / guion , truhan / truhán og lignende ikke rettferdiggjort av en endring i den understrekede vokalen, som forblir den samme i begge former, men reagerer snarere på hensynet til monostavelser eller bisyllables av disse ordene avhengig av om vokalsekvensen de inneholder er artikulert som en diftong eller som en hiatus: crie [krié], guion [gión], truhan [truán] versus crié [kri.é], guion [gi.ón ] ], truhán [tru .an]. [... Konvensjonen som fastslår hvilke vokalsekvenser som anses som diftonger, triftonger eller hiatus for ortografiske formål, må brukes uten unntak, og følgelig må de nevnte ordene skrives uten aksent, uten å være tillatelige, som fastsatt av Rettskrivning av 1999, skrivemåtene med tilde.». Sitert i RAE og ASALE (2010). «§ 3.4.2.1.1 Ortografiske diftonger» . Stavemåte av det spanske språket . Madrid: Espasa Calpe . s. 236. ISBN 978-6-070-70653-0 . Hentet 3. september 2017 .