π中間子(読み)パイちゅうかんし(英語表記)π-meson

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

π中間子
パイちゅうかんし
π-meson

中間子の一種。パイオンともいう。1935年湯川秀樹により原子核内で陽子や中性子を結合させる核力およびβ崩壊を媒介する粒子として仮定的に導入され,1947年セシル・フランク・パウエルにより宇宙線乾板のなかで発見された。1948年粒子加速器によって人工的に生成され,今日では強力な中間子ビームが得られて素粒子反応の研究用だけでなく,癌治療用の放射線としても用いられている。π中間子はアイソスピン 1であって,電荷が正のπ+,負のπ-,中性のπ0の 3種からなる。スピン 0のボソンで,パリティが-,ストレンジネス 0,バリオン数 0である。π±中間子は質量 140MeV ,弱い相互作用により平均寿命 2.6×10-8 秒でμ±とミューニュートリノに崩壊する。π0中間子は質量 135MeV ,電磁相互作用により平均寿命 0.84×10-16 秒で 2個の光子に崩壊する。π+は u,π-は ūd,π0は uūと dの結合である。

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百科事典マイペディアの解説

π中間子【パイちゅうかんし】

中間子族に属する素粒子の一つ。荷電が正のπ(+/)とその反粒子π(-/)(ともに質量は電子の273倍),中性のπ(0/)(質量は電子の264倍)の3種があり,スピンは0。核力の場を媒介する素粒子で,核子(陽子,中性子)はπ中間子をやりとりすることによって結びつくと解される。1935年湯川秀樹が中間子理論で存在を予言,1947年パウエルが宇宙線の中に発見(μ粒子二中間子論)。加速装置を用い陽子またはγ線を陽子か原子核に衝突させて作られる。(図)は平均寿命2.6×10(-/)8秒でμ粒子とニュートリノに,π(0/)は0.8×10(-/)16秒でγ線に崩壊する。→中間子
→関連項目核力K中間子粒子線治療

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大辞林 第三版の解説

パイちゅうかんし【π中間子】

素粒子の一。記号 π  電荷は正・負の電気素量と中性の3種。スピン 0 。質量は電子の約270倍。電荷をもつものは平均寿命約 2.6×10-8 秒でミュー粒子とニュートリノに、中性のものは 10-16 秒で光子に崩壊する。ハドロンのうちの中間子(メソン)に属し、核力を媒介する。パイオン。パイメソン。

π中間子

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世界大百科事典内のπ中間子の言及

【宇宙線】より

…また,宇宙空間での宇宙線のもつエネルギー密度は1eV/cm3程度である。二次宇宙線の成分は,π中間子,K中間子など,およびこれらが崩壊して転化するμ粒子,電子,γ線,中性微子などである。なお,少量ではあるが,宇宙から飛来する電子,陽電子,γ線,中性微子,反陽子などもあり,高エネルギーのものは宇宙線として扱われている。…

【核力】より

…35年湯川秀樹は,核力は重量子と名づけた粒子の交換によって起こるとし,核力の到達範囲から推定してその粒子の質量は電子の200倍程度であると予言,48年実際にそのような粒子が発見された。今日π中間子と呼ばれるものである(中間子)。核子と核子がきわめて接近した場合を除き,遠距離での核力はπ中間子理論によって正しく与えられると考えられる。…

【素粒子】より

…電磁気力と弱い力とは一見まったく異なった力のように見えるが,実は両方の力の源は同じであるという統一理論がS.ワインバーグとA.サラムによって提唱(ワインバーグ=サラムの理論)され,実験による検証も得られて大きな成功を収めた。最後の力は〈強い力〉(強い相互作用)と呼ばれるもので,π中間子が陽子と中性子,あるいは陽子と陽子の間に交換されて生ずる核力がこれである。この強い力は,10-13cmという非常に小さい距離でのみ強く働いて,それを越えると非常にはやく減少するという特徴をもつ。…

【中間子】より

…クーロン力が,荷電粒子間にフォトン(光子)を交換することによって生ずることの類推から,湯川は,陽子と中性子が質量が電子の約200倍くらいのボース粒子,すなわち中間子と呼ばれる粒子を交換することにより,上記の性質をもつ核力が導けることを理論的に示した。この中間子は48年に加速器を使って人工的につくり出されて湯川理論が確かめられ,現在ではπ中間子と呼ばれている。π中間子はスピン0,約140MeVの質量をもつ。…

【場の量子論】より

…相対論的な場の量子論は素粒子物理に応用される。光子,電子はもちろん,π中間子,μ粒子,核子,その他すべての粒子が量子化された場で表される。一方,非相対論的な場の量子論は多体問題,物性論に応用される。…

※「π中間子」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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