Мюоний

Определение "Мюоний" в Большой Советской Энциклопедии

Мюоний, частица, состоящая из положительного мюона (m⁺) и электрона (е^-). Обозначается m⁺е^- или Mu. Гипотеза о существовании Мюоний была вы двинута в 1957 одновременно Л. Д. Ландау и А. Саламом. Строение Мюоний аналогично атому водорода, от которого Мюоний отличается заменой протона на m⁺. Мюоний образуется при торможении m⁺ в веществе. При этом m⁺ присоединяет к себе электрон из оболочки атома, а атом становится положительным ионом. Например, m⁺ + Xe ® m⁺е^- + Xe⁺. Время жизни Мюоний t = 2,2×10^-6 сек; оно определяется временем жизни m⁺.

Поскольку m⁺ и е^- обладают собственными магнитными моментами (спинами), то в Мюоний их спины могут быть направлены либо параллельно, либо антипараллельно друг другу. Энергия двух таких состояний различается на величину ~ 2×10^-5 эв и между ними возможны квантовые переходы с излучением электромагнитных волн частотой 4463,16 Мгц. Наблюдение этих переходов и сравнение измеренной частоты излучения с теоретически предсказываемой является одним из самых точных методов проверки уравнений квантовой электродинамики.

Три четверти атомов Мюоний образуется в состоянии с параллельными спинами m⁺ и е^-. Магнитный момент этих атомов Мюоний примерно в 200 раз превышает магнитный момент m⁺ мезона, а частота прецессии такой системы в магнитном поле в 100 раз превышает частоту прецессии свободного m⁺. С такой же частотой меняется направление вылета позитронов, образующихся при распаде m⁺, входящего в состав Мюоний (m⁺ ® e⁺ + n_e + ). Это явление используют для наблюдения Мюоний и исследования различных химических реакций с участием водорода. Так как Мюоний можно рассматривать как лёгкий изотоп водорода, то в таких исследованиях он играет роль «меченого» атома водорода, за движением которого можно следить, наблюдая прецессию его спина в магнитном поле. Если Мюоний, подобно атому водорода, вступает в химическую реакцию, то связь между спинами мюона m⁺ и электрона е^- «разрывается» и вместо частоты прецессии Мюоний наблюдается частота прецессии свободного m⁺. Таким способом удалось измерить скорости протекания многих химических реакций атомарного водорода с различными веществами.
Лит.: Хьюз В., Мюоний, «Успехи физических наук», 1968, т. 95, в. 3; Гольданский В. И., Фирсов В. Г., Химия новых атомов, «Успехи химии», 1971, т. 40, в. 8.
  Л. И. Пономарёв.