Муоний

Упрощенный рисунок атома мюония — Атом мюония

Мюоний ( / ˈ m juː oʊ n i ə m / ) — экзотический атом, состоящий из антимюона и электрона , ^[1] который был открыт в 1960 году Верноном В. Хьюзом. ^[2] и ему присвоен химический символ Mu. За время жизни мюона (2,2 мкс) мюоний может вступать в химические реакции. ^[3] Поскольку, как и у протона, масса антимюона значительно больше массы электрона мюония (
м ⁺

и ⁻
) больше похож на атомарный водород (
п ⁺

и ⁻
), чем позитроний (
и ⁺

и ⁻
). Его радиус Бора и энергия ионизации находятся в пределах 0,5% от водорода , дейтерия и трития , и поэтому его можно с пользой рассматривать как экзотический легкий изотоп водорода. ^[4]

Хотя мюоний недолговечен, физико-химики изучают его с помощью мюонной спиновой спектроскопии (μSR). ^[5] метод магнитного резонанса, аналогичный ядерного магнитного резонанса (ЯМР) или электронного спинового резонанса (ЭПР) спектроскопии . Как и ЭПР, мКР полезен для анализа химических превращений и структуры соединений с новыми или потенциально ценными электронными свойствами. Мюоний обычно изучается с помощью вращения спина мюона , при котором спин атома Mu прецессирует в магнитном поле , приложенном поперек направления спина мюона (поскольку мюоны обычно образуются в спин-поляризованном состоянии в результате распада пионов ), а также с помощью избегаемого уровня пересечение (ALC), которое также называют резонансом пересечения уровней (LCR). ^[5] Последний использует магнитное поле, приложенное продольно к направлению поляризации, и отслеживает релаксацию спинов мюонов, вызванную переходами «флип/флоп» с другими магнитными ядрами.

Поскольку мюон является лептоном , уровни атомной энергии мюония можно рассчитать с большой точностью с помощью квантовой электродинамики (КЭД), в отличие от случая водорода, где точность ограничена неопределенностями, связанными с внутренней структурой протона . По этой причине мюоний является идеальной системой для изучения КЭД связанных состояний, а также для поиска физики за пределами Стандартной модели . ^[6]^[7]

Номенклатура

Обычно в номенклатуре физики элементарных частиц атом, состоящий из положительно заряженной частицы, связанной с электроном, называется в честь положительной частицы, причем «-ium» заменяет суффикс «-on», в данном случае «muium». Замена «-on» на «-onium» (или добавление иным образом) чаще всего используется для связанных состояний частицы с собственной античастицей. Экзотический атом, состоящий из мюона и антимюона (который еще предстоит наблюдать), известен как настоящий мюоний .

См. также

Ссылки

^ ИЮПАК (1997). «Муоний» . В AD Макнот, А. Уилкинсон (ред.). Сборник химической терминологии (2-е изд.). Научные публикации Блэквелла . дои : 10.1351/goldbook.M04069 . ISBN 978-0-86542-684-9 .
^ Фольксваген Хьюз ; и др. (1960). «Образование мюония и наблюдение его ларморовской прецессии». Письма о физических отзывах . 5 (2): 63–65. Бибкод : 1960PhRvL...5...63H . дои : 10.1103/PhysRevLett.5.63 .
^ WH Коппенол ( ИЮПАК ) (2001). «Названия атомов мюония и водорода и их ионов» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 73 (2): 377–380. дои : 10.1351/pac200173020377 . S2CID 97138983 .
^ Уокер, Дэвид С. (8 сентября 1983 г.). Химия мюонов и мюония . Издательство Кембриджского университета. п. 4. ISBN 978-0-521-24241-7 .
^ Jump up to: ^а ^б Дж. Х. Брюэр (1994). «Вращение/релаксация/резонанс мюонного спина». Энциклопедия прикладной физики . 11 : 23–53.
^ КП Юнгманн (2004). «Прошлое, настоящее и будущее мюония». Материалы мемориального симпозиума в честь Вернона Уилларда Хьюза, Нью-Хейвен, Коннектикут, 14–15 ноября 2003 г .: 134–153. arXiv : nucl-ex/0404013 . Бибкод : 2004shvw.conf..134J . CiteSeerX 10.1.1.261.4459 . дои : 10.1142/9789812702425_0009 . ISBN 978-981-256-050-6 . S2CID 16164836 .
^ Аррелл, Мириам (29 ноября 2022 г.). «Изучение мюония с целью открытия новой физики за пределами Стандартной модели» . Физика.орг . Проверено 6 января 2023 г.

Эта физике элементарных частиц статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[Gold-1] ИЮПАК (1997). «Муоний» . В AD Макнот, А. Уилкинсон (ред.). Сборник химической терминологии (2-е изд.). Научные публикации Блэквелла . дои : 10.1351/goldbook.M04069 . ISBN 978-0-86542-684-9 .

[Hughes-2] Фольксваген Хьюз ; и др. (1960). «Образование мюония и наблюдение его ларморовской прецессии». Письма о физических отзывах . 5 (2): 63–65. Бибкод : 1960PhRvL...5...63H . дои : 10.1103/PhysRevLett.5.63 .

[iupac-3] WH Коппенол ( ИЮПАК ) (2001). «Названия атомов мюония и водорода и их ионов» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 73 (2): 377–380. дои : 10.1351/pac200173020377 . S2CID 97138983 .

[4] Уокер, Дэвид С. (8 сентября 1983 г.). Химия мюонов и мюония . Издательство Кембриджского университета. п. 4. ISBN 978-0-521-24241-7 .

[Brewer-5] Jump up to: ^а ^б Дж. Х. Брюэр (1994). «Вращение/релаксация/резонанс мюонного спина». Энциклопедия прикладной физики . 11 : 23–53.

[Jungmann-6] КП Юнгманн (2004). «Прошлое, настоящее и будущее мюония». Материалы мемориального симпозиума в честь Вернона Уилларда Хьюза, Нью-Хейвен, Коннектикут, 14–15 ноября 2003 г .: 134–153. arXiv : nucl-ex/0404013 . Бибкод : 2004shvw.conf..134J . CiteSeerX 10.1.1.261.4459 . дои : 10.1142/9789812702425_0009 . ISBN 978-981-256-050-6 . S2CID 16164836 .

[Arrell-7] Аррелл, Мириам (29 ноября 2022 г.). «Изучение мюония с целью открытия новой физики за пределами Стандартной модели» . Физика.орг . Проверено 6 января 2023 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]