Пионий (атом)

Пионий (атом) — экзотический атом, состоящий из одного ${\mathrm{\pi <!--\; \pi \; -->}}^{+}$$\pi ^{+}$ и одного ${\mathrm{\pi <!--\; \pi \; -->}}^{-<!--\; -\; -->}$$\pi ^{{-}}$-мезона. Он может быть создан, например, взаимодействием протонного пучка, ускоренного ускорителем частиц, и ядра-мишени. Пионий имеет короткое время жизни $2,89\times <!--\; \times \; -->{10}^{-<!--\; -\; -->15}$$2,89\times 10^{-15}$ c, предсказанное теорией хиральных возмущений. Он распадается в основном на два ${\mathrm{\pi <!--\; \pi \; -->}}^0$$\pi ^{0}$-мезона и в меньшей степени 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 <!--\; \times \; -->{10}^9$$1,5\times 10^{9}$, что позволяет определить время жизни пиония с точностью до статистических погрешностей в пределах 9 %.

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 <!--\; \pm \; -->}\to <!--\; \to \; -->{\mathrm{\pi <!--\; \pi \; -->}}_{atom}^{\pm <!--\; \pm \; -->}\to <!--\; \to \; -->{\mathrm{\pi <!--\; \pi \; -->}}^{\pm <!--\; \pm \; -->}{\mathrm{\pi <!--\; \pi \; -->}}^0{\mathrm{\pi <!--\; \pi \; -->}}^0$${\mathrm {K} }^{\pm }\rightarrow {\pi }_{atom}^{\pm }\rightarrow {\pi }^{\pm }\pi ^{0}\pi ^{0}$.

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

Результаты вышеприведенных экспериментов играют важную роль в проверке низкоэнергетических предсказаний КХД.

См. такжеПравить

• Мезонная молекула