بيون

تحلل البيونات

وفي هذا السياق، في المعادلتين السابقتين يتحلل كل من البيونين المشحونين إلى ميون يماثله في شحنته فضلًا عن نيوترينو ميوني.

إضافةً إلى ذلك، هذا الطريق للتحلل يتم بنسبة 98,823 % من الحالات، واما نحو 1% من حالات التحلل تتم بطريق التحلل إلى بوزيترون e+ وإلكترون e− وفوتون، طبقا للمعادلة التالية:

(هذا التحلل يشابه تحلل بيتا)

وعلى صعيد آخر، يوصف تحلل أو اضمحلال البيونات بأن عمر النصف لها مختلف وقصير جدا. فالبيونين المشحونين يتحلل كل منهما بنسبة 99,98770 %

وفي هذا السياق، عن طريق التآثر الضعيف إلى ميون ونيوترينو ميوني طبقا للمعادلتين:

في هذا الإطار، أما البيون المتعادل فهو يتحلل بواسطة اطلاق فوتون من أشعة جاما شديد، وهذا يتم بطريقة أسرع. وكما حو الحال مع الحالتين الأخرتين يكون ناتج التحلل جسيمان دائما؛ تتوزع بينهما طاقة التحلل بدرجات مختلفة.

من جهة ثانية، السبب في عدم تحللهما عن طريق إنتاج إلكترون وما ينتمي إليه من نيوترينو الإلكترون يعود إلى خاصية الحلزونية في فيزياء الجسيمات؛ ذلك على الرغم من أن التحلل عن طريق تحلل بيتا (التحول إلى إلكترون) أنسب لهما من وجهة اقتصاد الطاقة.

احتمال هذا التحلل هو بالضبط بنسبة 1,174 %.

إضافةً إلى ذلك، ونظرا لقصر العمر الشديد لهذا التحلل، حيث يتم خلال 8,5 · 10−17 ثانية فيمكن الكشف عن تحلل البيون المتعادل بطريقة قياس التزامن.

اكتشاف البيونات

علاوةً على ذلك، كان اكتشاف البيون نظريا في عام 1934/1935 كجسيم يشترك في التآثر في الأنوية الذرية بواسطة طريق العالم الفيزيائي هيديكي يوكاوا في اليابان حيث تنبأ بوجوده.

,

وفي هذا الصدد، كما عرف فيما بعد كان قد اكتشف في عام 1947 من العالم دونالد بيركنز في الأشعة الكونية، ثم تم إنتاج البيونات المختلفة في معجلات الجسيمات في سنة 1948 ويرجع الفضل في ذلك إلى العالم لاتيس.

من جهة ثانية، وبدأ العلماء في دراسة خواص تلك الجسيمات التي تبلغ كتلتها في الوسط بين كتلة الإلكترون وكتلة البروتون.

من جانب آخر، وحصل على هذا الاكتشاف على جائزة نوبل للفيزياء في سنة 1949. وتم اكتشاف أول «ميزون» اعتبره يوكاوا وسمي فيما بعد ميوون عمليا بواسطة كارل أندرسن وسيث ندرماير في عام 1936 حيث وجداه في الأشعة الكونية التي تسقط على الأرض؛(كانت تسمية «ميزون» تستعمل في تلك الآونة لتسمية أي جسيم أثقل من الإلكترون ولكن أقل كتلة من البروتون فكلمة ميزون باليونانية معناه «متوسط»). ثم اقترح كل من «تانيكاوا» و «سيسيل باول» في عام 1942 وآخرين تسمية «بيون». واكتشفه شويشي ساكاتا في اليابان في اليابان في سنة 1942 . كما اكتشفوه سيسيل بويل و«سيزار لاتيس» وغيرهما في مختبر أبحاث الفيزياء في بريستول في عام 1947 في الأشعة الكونية إلى جانب ميون البيون.

ومن جهة أخرى، حصل بويل على جائزة نوبل للفيزياء عن هذا الاكتشاف في سنة 1950. ولكن كان البيون السالب الشحنة

كتلة البيون

وفي هذا السياق، نظرا لأن البيونات تتحلل سريعا جدا يفضل العلماء التعبير عن كتلتها ليس بالجرام وإنما بالطاقة التي تمتلكها، حيث الكتلة والطاقة وجهين لشيء واحد، وهذا ما عبرت عنه النظرية النسبية في تكافؤ المادة والطاقة.

• بناء على ذلك، تبلغ كتلة البيون :
• كتلة البيون السالب أو الموجب الشحنة = : 139.57018 إلكترون فولت/c 2
• وكتلة البيون المتعادل :
• 134.9766 إلكترون فولت/c2
• مراجع
• اقرأ كذلك
• ميون