Пионий (атом)

Пионий (атом) — экзотический атом, состоящий из одного [math]\displaystyle{ \pi^{+} }[/math] и одного [math]\displaystyle{ \pi^{-} }[/math]-мезона. Он может быть создан, например, взаимодействием протонного пучка, ускоренного ускорителем частиц, и ядра-мишени. Пионий имеет короткое время жизни [math]\displaystyle{ 2,89 \times 10^{-15} }[/math] c, предсказанное теорией хиральных возмущений. Он распадается в основном на два [math]\displaystyle{ \pi^{0} }[/math]-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 [math]\displaystyle{ 1,5 \times 10^{9} }[/math], 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 [math]\displaystyle{ {\Kappa}^{\pm} \rightarrow {\pi}^{\pm}_{atom} \rightarrow {\pi}^{\pm} \pi^{0} \pi^{0} }[/math].

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. также

• Мезонная молекула