Pion

三种类型的质子

有三种类型的离子：π⁺ ，π^– ，和π⁰ 。π上面的+，-，或0只是指离子的电荷。π⁺ 是由一个上夸克和一个下反夸克组成。π^- 是由一个下夸克和一个上反夸克组成。由于反粒子具有相反的电荷，π⁺ 是正的，因为一个上夸克的电荷是+2/3，而一个下反夸克（正常的下夸克的电荷是-1/3）的电荷是+1/3。相反的说法适用于π^– 。π⁰ 可以由一个上夸克和一个上反夸克，或一个下夸克和一个下反夸克组成。

部队载具

力的载体是负责力的粒子，如电磁力。由于光子被认为是负责电磁力的，介子被认为是负责核子之间发生的一些低能量的强力相互作用。(强力也被称为核力）。在一个更小的层面上，胶子被认为是负责夸克之间的强力相互作用。然而，由于它们是由最轻的夸克（向上和向下）组成的，所以离子是最轻的介子。这意味着（除了π⁰ ）它们也是一些寿命最长的介子。然而，像所有的介子一样，它们最终会衰变，或分解。

质子衰变

π⁺ 通常会衰变为一个μ介子和一个μ介子中微子。π^– 通常会衰变为一个反μ子和一个μ子反中微子。中性离子-π⁰ -通常会衰变为两个高能光子。

其他形式的质子衰变

然而，一些质子的衰变涉及一些概率（从<.1%到1.2%），因为它们也可以衰变成不同的形式。对于π⁺ ，第二个最可能的衰变产物是一个正电子（一个反电子）和一个电子中微子。π^– 有时会衰变为一个电子和一个电子反中微子。π⁰ 有时会衰变成一个高能光子、一个电子和一个正电子。(请记住，正电子和电子可以相互湮灭，而这种湮灭会产生一个高能光子）。

由于弱力而产生的衰变

由于质子的衰变是由弱力引起的，因此引入了另一种力的载体。在衰变过程中，会产生一个W ⁺玻色子，它持续3x10⁻²⁵ 秒。在这个令人难以置信的短暂时间之后，W⁺ 玻色子将衰变为质子自然衰变的轻子。然而，得出这一区别是很重要的，因为它包括弱力。