Pi-meson (π-meson) er en type elementærpartikkel. Det kalles også pion. Massen til et pi-meson ca. 270 ganger massen til et elektron, det vil si ca. 140 MeV/c^2 .
Pi-mesonet er det letteste av mesonene. Det eksisterer i tre ladningstilstander:
- elektrisk nøytralt
- en positiv elementærladning
- en negativ elementærladning
I elementærpartikkelfysikk beskrives pi-mesonet som satt sammen av en lett (u- eller d-) kvark og en lett antikvark.
Egenskaper
Pi-mesonet er ustabilt. Den nøytrale partikkelen har ei midlere levetid på 1,8 · 10−16 sekund og desintegrerer (henfaller, går sund) i to gammakvanter. Elektrisk ladde pi-mesoner har et midlere levetid 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 kunne tiltrekkes av atomkjernene og lett fanges inn og få kjerner til å spaltes.
For energier opp til et par hundre MeV kan 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.
Dannelse
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.
Historie
Pi-mesonets eksistens ble postulert av Hideki Yukawa i 1934. Det ble først påvist av Cecil F. Powell i 1947.