Pion para niños
Datos para niños Pion π+, π0 & π- |
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 Un "quark up" y un "quark anti-down" forman un pion con carga positiva (π+).
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| Composición | π+: ud π0: Error al representar (Falta el ejecutable <code>texvc</code>. Véase math/README para configurarlo.): (u\overline{u} - d\overline{d})/\sqrt{2} π−: du |
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| Familia | Bosón | |
| Grupo | Mesón | |
| Interacción | Nuclear fuerte | |
| Antipartícula | π+: π- π-: π+ π0: π0(él mismo) |
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| Teorizada | Hideki Yukawa | |
| Descubierta | 1947 | |
| Tipos | 3 | |
| Masa | π±: 139.57018(35) MeV/c2 π0: 134.9766(6) MeV/c2 |
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| Vida media | π±: 2.6×10-8 s π0: 8.5×10-17 s |
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| Carga eléctrica | π±: ±e π0: 0 |
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| Carga de color | 0 | |
| Espín | 0 | |
| Paridad | -1 | |
El pion es el nombre de un grupo de tres partículas subatómicas: el pion neutro (π0), el pion positivo (π+) y el pion negativo (π−). Estas partículas son un tipo de mesón, que son partículas formadas por un cuark y un anticuark. Los piones son muy importantes porque ayudan a mantener unidos los núcleos de los átomos a través de la interacción nuclear fuerte, una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Son los mesones más ligeros que existen.
Los piones con carga (π+ y π−) son muy inestables. Solo duran unos 26 nanosegundos (un nanosegundo es una milmillonésima de segundo) antes de transformarse en otras partículas. Los piones neutros (π0) son aún más inestables, durando menos de una billonésima de segundo.
Contenido
¿Qué son los Piones?
Los piones son partículas que tienen un "espín" de cero. El espín es una propiedad cuántica que se puede imaginar como si la partícula estuviera girando.
Composición de los Piones
Cada tipo de pion está hecho de una combinación específica de cuarks y anticuarks:
- El pion positivo (π+) se forma con un cuark "up" y un anticuark "down".
- El pion negativo (π−) se forma con un cuark "down" y un anticuark "up". Es la antipartícula del pion positivo.
- El pion neutro (π0) es una mezcla de un cuark "up" con un anticuark "up", y un cuark "down" con un anticuark "down". El pion neutro es su propia antipartícula.
Masa y Carga de los Piones
Los piones tienen diferentes masas y cargas:
- Los piones con carga (π±) tienen una masa de aproximadamente 139.6 MeV/c2.
- El pion neutro (π0) es un poco más ligero, con una masa de unos 135.0 MeV/c2.
- Los piones positivos tienen una carga eléctrica positiva, los negativos una carga negativa, y los neutros no tienen carga.
¿Cómo se comportan los Piones?
Los piones son partículas muy inestables, lo que significa que se transforman rápidamente en otras partículas. A este proceso se le llama "desintegración".
Desintegración de los Piones Cargados
Los piones con carga (π+ y π−) tienen una vida media de unos 26 nanosegundos. Cuando se desintegran, se convierten en un muon y un neutrino muónico.
- El pion positivo (π+) se desintegra en un antimuón (μ+) y un neutrino muónico (νμ).
- El pion negativo (π−) se desintegra en un muon (μ−) y un antineutrino muónico (νμ).
Desintegración del Pion Neutro
El pion neutro (π0) es mucho más inestable, con una vida media de solo 8.4 x 10-17 segundos. Se desintegra principalmente en dos fotones, que son partículas de luz de alta energía, como los rayos gamma.
Piones y la Estabilidad de los Átomos
Los piones juegan un papel crucial en la estabilidad de los núcleos atómicos. Los núcleos están formados por protones y neutrones.
La Fuerza Nuclear Fuerte
La interacción nuclear fuerte es la fuerza que mantiene unidos a los protones y neutrones dentro del núcleo, a pesar de que los protones, al tener carga positiva, deberían repelerse entre sí. Los piones son las partículas que "llevan" esta fuerza. Es como si los protones y neutrones se lanzaran piones entre sí, creando una fuerza de atracción muy fuerte que los mantiene unidos.
Estabilidad de Neutrones y Protones
Fuera del núcleo, un neutrón aislado es inestable y puede transformarse en un protón, un electrón y un antineutrino. Sin embargo, dentro del núcleo, los neutrones son mucho más estables. Esto se debe a que los piones permiten que los neutrones y protones se transformen constantemente entre sí.
- Un neutrón puede convertirse en un protón al emitir un pion negativo.
- Un protón puede convertirse en un neutrón al emitir un pion positivo.
Este intercambio constante de piones hace que los neutrones y protones dentro del núcleo estén en un equilibrio dinámico, lo que evita que los neutrones se desintegren tan fácilmente como lo harían si estuvieran solos. Si hay un desequilibrio de protones y neutrones en un núcleo, este intercambio puede volverse menos eficiente, haciendo que el núcleo sea inestable.
Véase también
En inglés: Pion Facts for Kids
