![\"cpion_creation\"](\"http:\/\/decay.nerd-department.de\/wp-content\/uploads\/2014\/07\/cpion_creation-300x198.png\")
<\/td>\n![\"upion_creation\"](\"http:\/\/decay.nerd-department.de\/wp-content\/uploads\/2014\/07\/upion_creation-300x198.png\")
<\/td>\n<\/tr>\nIm Fall eines geladenen Pions zerf\u00e4llt ein hochenergetisches Proton in ein Neutron und ein Pion. Ein ungeladenes Pion wird durch die Abstrahlung von einem Proton erzeugt.<\/p>\n
Zun\u00e4chst der einfache $latex \\pi^{\\pm}$ Zerfall:<\/p>\n
Geladene Pionen bestehen aus $latex u \\bar{d}$, bzw $latex \\bar{u}d$ und gehen jeweils direkt in ein $latex W$-Boson \u00fcber. Dieses zerf\u00e4llt dann leptonisch (nicht hadronisch, weil’s dann wieder ein Pion w\u00e4re). Beim leptonischen Zerfall ist der Zerfall in ein Muon und das entsprechende Muon-Neutrino bevorzugt auf Grund des Spins.<\/p>\n
Das Pion ist ein Singlettzustand, gebildet aus den oben genannten Quarks und hat daher Spin 0. Das W-Boson hat ebenfalls die Z-Komponente Null, aber insgesamt Spin 1. Im Ruhesystem des W-Bosons geht das Lepton und das Neutrino back-to-back, wegen der Impulserhaltung. Die Spins m\u00fcssen aber entgegengesetzt stehen damit wir die Z-Komponente 0 erhalten. Das Neutrino ist immer linksh\u00e4ndig, also Spin und Bewegungsrichtung sind entgegengesetzt.<\/p>\n
Das geladene Pion zerf\u00e4llt zu 99.99% in ein $latex \\mu$ und $latex \\nu_{\\mu}$:<\/p>\n
![\"cpion_1\"](\"http:\/\/decay.nerd-department.de\/wp-content\/uploads\/2014\/07\/cpion_1-300x141.png\")
<\/p>\n
Ein kleiner Teil zerf\u00e4llt auch in $latex \\mu \\nu_{\\mu} \\gamma$. Hier bei wir das W-Boson von einer Quarklinie abgestrahlt, welche den Flavour-Zustand \u00e4ndert und dann mit dem zweiten Quark aus dem $latex \\pi$ anihiliert. So entsteht neben dem Leptonpaar noch ein $latex \\gamma$:<\/p>\n
![\"cpion_2\"](\"http:\/\/decay.nerd-department.de\/wp-content\/uploads\/2014\/07\/cpion_2-300x181.png\")
<\/p>\n
Der Zerfall des geladenen Pions ist ein rein elektroschwacher Prozess und daher hat es eine l\u00e4ngere Lebensdauer als das neutrale Pion. Zum Vergleich die Lebensdauer vom geladenen Pion betr\u00e4gt $latex \\pi^{\\pm} = 2,6 \\times 10^{-8} $s w\u00e4hrend f\u00fcr das neutrale Pion gilt $latex \\pi^{0} = 8,4 \\times 10^{-17} $s.<\/p>\n
Das ungeladene Pion ist ein quantenmechanischer \u00dcberlagerungszustand eines $latex u bar{u} $ und eines $latex d \\bar{d} $ Paares. Der Hauptzerfallskanal mit 98.8% ist $latex \\pi^{0}\\rightarrow\\gamma\\gamma$.<\/p>\n
Bei einem kleinen Anteil von 1.2% zerf\u00e4llt eines der Photonen weiter in ein Elektron-Positron-Paar.<\/p>\n![\"upion_1\"](\"http:\/\/decay.nerd-department.de\/wp-content\/uploads\/2014\/07\/upion_11.png\")
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