pi-meson

Pi-meson, π-meson, også kalt pion, elementærpartikkel med masse ca. 270 ganger elektronets masse. Pi-mesonet er det letteste av mesonene. Det eksisterer i tre ladningstilstander, elektrisk nøytralt eller med en positiv eller negativ elementærladning. I moderne elementærpartikkelfysikk beskrives pi-mesonet som satt sammen av en lett (u eller d) kvark og en lett antikvark.

Pi-mesonet er ustabilt. Den nøytrale partikkel har et middelliv på 1,8 · 10⁻¹⁶ s og desintegrerer (henfaller) i to gammakvanter. Ladede pi-mesoner har et middelliv på 2,5 · 10⁻⁸ s og desintegrerer vanligvis i et myon og et nøytrino. Det negative pi-meson vil etter nedbremsing i et stoff tiltrekkes av atomkjernene og lett fanges inn og få kjerner til å spaltes.

For energier opp til et par hundre MeV vil det være nyttig å betrakte pi-mesonet som bærer av vekselvirkningsfeltet mellom nukleonene i atomkjernene, analogt til at fotonet (γ-kvantet) er bærer av elektromagnetisk vekselvirkning.

Pi-mesonet kan produseres ved støt mellom to nukleoner med tilstrekkelig energi. Det dannes også ved desintegrasjon av tyngre mesoner og hyperoner og ved annihilasjon av proton og antiproton.

Pi-mesonets eksistens ble postulert av H. Yukawa 1934. Det ble først påvist av C. F. Powell 1947.