PROFILPELAJAR.COM

Пионий (атом) — экзотический атом, состоящий из одного $\pi ^{+}$ и одного $\pi ^{-}$ -мезона. Он может быть создан, например, взаимодействием протонного пучка, ускоренного ускорителем частиц, и ядра-мишени. Пионий имеет короткое время жизни $2,89\times 10^{-15}$ c, предсказанное теорией хиральных возмущений. Он распадается в основном на два $\pi ^{0}$ -мезона и с меньшей вероятностью на два фотона.

Он был исследован в ЦЕРНе для измерения его продолжительности жизни. Эксперимент DIRAC на протонном синхротроне позволил обнаружить 21227 атомных пар из общего числа событий $1,5\times 10^{9}$ , что позволяет определить время жизни пиония с точностью до статистических погрешностей в пределах 9 %^[1].

В 2006 году коллаборация NA48/2 в ЦЕРНе опубликовала доказательства образования и распада пиония в распадах заряженных каонов, изучая масс-спектры дочерних пар пионов в событиях с тремя пионами в конечном состоянии ${\mathrm {K} }^{\pm }\rightarrow {\pi }_{atom}^{\pm }\rightarrow {\pi }^{\pm }\pi ^{0}\pi ^{0}$ ^[2].

За этим последовало прецизионное измерение длины рассеяния S-волны пионов, опубликованное коллаборацией в 2009 году^[3].

Результаты вышеприведенных экспериментов играют важную роль в проверке низкоэнергетических предсказаний КХД^[4].

См. также

Мезонная молекула

Примечания

↑ Adeva, B.; et al. (2011). "Determination of ππ scattering lengths from measurement of π⁺π⁻π⁺π⁻ atom lifetime". Physics Letters B. 704 (1—2): 24—29. arXiv:1109.0569. Bibcode:2011PhLB..704...24A. doi:10.1016/j.physletb.2011.08.074.
↑ Batley, J. R.; et al. (2006). "Observation of a cusp-like structure in the π⁰π⁰ invariant mass distribution from K^± → π^±π⁰π⁰ decay and determination of the ππ scattering lengths". Physics Letters B. 633 (2—3): 173—182. arXiv:hep-ex/0511056. Bibcode:2006PhLB..633..173N. doi:10.1016/j.physletb.2005.11.087.
↑ Batley, J. R.; et al. (2009). "Determination of the S-wave ππ scattering lengths from a study of K^±→π^±π⁰π⁰ decays". European Physical Journal C. 64 (4): 589—608. arXiv:0912.2165. Bibcode:2009EPJC...64..589B. doi:10.1140/epjc/s10052-009-1171-3.
↑ Santamarina, C.; Schumann, M.; Afanasyev, L. G.; Heim, T. (2003). "A Monte Carlo calculation of the pionium break-up probability with different sets of pionium target cross sections". Journal of Physics B. 36 (21): 4273—4287. arXiv:physics/0306161. Bibcode:2003JPhB...36.4273S. CiteSeerX 10.1.1.286.4685. doi:10.1088/0953-4075/36/21/007.