Pion

Pion

El pion (abreviatura del vocablo grec pi meson) és el nom que conjuntament reben tres partícules subatòmiques: π⁰, π⁺, π⁻. És un posada i, com a tal, actua com a partícula portadora de l'interacció nuclear forta. Està compost per un cuark i un anticuark i és el més llauger de totes les posades. Els piones en càrrega són inestables en una vida mija de 26,033 nanosegundos desintegrant-se en un muon i en un neutrí muónico. Els piones neutres són encara més inestables, en una vida mija de 8,5 × 10⁻¹⁷ segons, i es desintegren en dos fotons en forma de rajos gamma.

Propietats bàsiques

Els piones tenen espin zero, i estan composts per un quark "up" i un atre "anti-down" componen el π⁺, mentres que un cuark "down" i un atre "anti-up" componen el π⁻, el seu antipartícula. La combinació "up-antiup" i "down-antidown" constituïxen el π⁰, el qual és la seua pròpia antipartícula. La posada π^± té una massa de 139,6 MeV/c² i una vida mija de 2,6 × 10⁻⁸ segons en el seu sistema de referència. La desintegració principal és en un antimuón i un neutrí muónico o be en un muon i un antineutrino muónico en el cas de que la càrrega del pion siga negativa:

El π⁰ és una miqueta més llauger, tenint una massa de 135,0 MeV/c² i una vida mija molt més curta, de 8,4 × 10⁻¹⁷ segons. La desintegració principal és la de dos fotons:

Estabilitat dels núcleus

La majoria de núcleus atòmics per baix d'un cert pes atòmic i que ademés presenten un equilibri entre el número de neutrons i el número de protones (número atòmic) són estables. No obstant, se sap que els neutrons aïllats i els núcleus en massa neutrons (o massa protones) són inestables. L'explicació d'esta estabilitat dels núcleus residix en els piones. Aisladamente els neutrons poden sofrir via interacció dèbil la següent desintegració, a on un neutró es desintegra en un protón junt en un electró més un antineutrino electrònic:

No obstant, dins del núcleu atòmic la rodalia entre neutrons i protones fa que siguen molt més ràpides, via interacció forta les reaccions:

Açò fa que contínuament els neutrons del núcleu es transformen en protones, i alguns protones en neutrons. Açò fa que la reacció (1) a penes tinga temps d'ocórrer, lo que explica que els neutrons dels núcleus atòmics siguen molt més estables que els neutrons aïllats. Si el número de protones i neutrons és desequilibrat, s'obri la possibilitat de que en cada moment hi haja més neutrons i siga més fàcil'ocurrència de la reacció (1).

Aproximació al camp piónico

La força que manté units els nucleones (protones i neutrons) en l'interior del núcleu atòmic es deu, com s'ha dit, a l'intercanvi de piones, l'efecte del qual és una força atractiva entre nucleones. Si ben dita força no és completament central, ya que sembla existir influència dels espin dels nucleones, el potencial atractiu per eixa força es considera que es pot aproximar pel potencial de Yukawa, per lo que cada nucleón eixerciria una força sobre els nucleones circumdants aproximadament igual a:

Sent r la distància al nucleón, ___*$g_s$ y $\alpha$ dos constantes físicas que deben determinarse experimentalmente. El hecho de que $\alpha >0$ explicaria que la força s'anulara a efectes pràctics per a distàncies superiors a les del núcleu atòmic.

Vore també

• Fermión
• Bosón
• Hadrón
• Leptón
• Barión

Enllaços externs

Pion en el Viccionari.

• Posades en el "Particle Data Group" (en anglés)
• Mesons en Hyperphysics (en anglés)