パイ中間子

パイ中間子（-ちゅうかんし、π–meson）は、当時阪大講師であった湯川秀樹が中間子論で予言した、核子を相互につなぎ原子核を安定化する引力（強い相互作用）を媒介するボソン。パイ粒子、パイオン（Pion）とも呼ぶ。

その線量分布の特性からがん治療に用いられている。

[編集] 基本特性

π中間子はスピンが0で、第一世代のクォークからなる。種別はπ⁰、π⁺、π⁻の3種類がある。

π⁺はアップクォークと反ダウンクォークからなり、π⁻はダウンクォークと反アップクォークからなる。この二つは互いに粒子・反粒子の関係となっている。π⁰は自分自身が反粒子である。

荷電π中間子の質量は約139 MeV/c²、寿命が2.6 × 10⁻⁸ 秒。主な崩壊モードでは反ミュー粒子とミューニュートリノに崩壊する。

$\pi^+\to\mu^++\nu_\mu$

π⁰はわずかに軽く、質量が約135 MeV/c²で寿命が8.4 × 10⁻¹⁷ 秒である。主な崩壊モードでは光子2つに崩壊する。

$\pi^0\to2\gamma$

粒子	記号	反粒子	クォーク組成	スピンとパリティー	静止質量 MeV/c²	S	C	B	寿命 s	主崩壊	備考
荷電パイ粒子	$π +$	$π -$	$\mathrm{u \bar{d}}$	擬スカラー	139.57	0	0	0	2.60×10^-8	μ⁺ + ν_μ
中性パイ粒子	$π 0$	自身	$\mathrm{\frac{u\bar{u} - d \bar{d}}{\sqrt{2}}}$	擬スカラー	134.97	0	0	0	8.4(±0.6)×10^-17	2γ	クォーク組成は未確定