Pionen

Pionen

 

[griechisch], Singular Pion das, -s, π-Mesonen, Pimesonen, instabile, zu den leichten Mesonen gehörende Elementarteilchen, π^-, π⁰, π⁺, ohne Spin und mit negativer Parität; sie bilden ein Isospintriplett (Isospin I = 1; I₃ entsprechend —1, 0 beziehungsweise +1) und tragen deswegen die elektrischen Ladungen —1, 0, +1 in Einheiten der elektrischen Elementarladung. Die geladenen Pionen zerfallen zu nahezu 100 % über die schwache Wechselwirkung in Myonen und Myonneutrinos: π⁺ → μ⁺ + ν_μ (und den ladungskonjugierten Zerfall); das neutrale π⁰ zerfällt zu 99 % über die elektromagnetische Wechselwirkung gemäß π⁰ → γ + γ in Photonen (etwa 99 %) oder π⁰ → γ + e^- + e⁺ (etwa 1 %). Das Verhältnis der mittleren Lebensdauern entspricht etwa der relativen Stärke der Wechselwirkungen: 2,60 · 10^-8 s (π^±) und 0,87 · 10^-16 s (π⁰). - Die Pionen wurden 1935 von H. Yukawa vorausgesagt und erstmals 1947 in der kosmischen Strahlung entdeckt, zu der ihre Zerfallsprodukte ebenfalls beitragen; im Labor werden sie meist durch hochenergetischen Nukleonenstöße erzeugt.