Cтраница 1
Отрицательные мюоны могут захватываться ядрами атомов с образованием связанных систем, называемых мезоатомами. [1]
Отрицательный мюон ( ц-мезон) - это частица, заряд которой равен заряду электрона, а масса в 207 раз тяжелее массы электрона. При торможении в веществе отрицательный мюон может быть захвачен ядром какого-нибудь атома и заместить один из вращающихся вокруг ядра электронов, образовав мезоатом. Так как масса мюона велика, то размер его орбиты во много раз меньше размеров орбит атомных электронов; например, для тяжелых ядер орбита мюона, соответствующая его наинизшему энергетическому состоянию, даже находится внутри ядра. [2]
Отрицательный мюон ( ( г-мезон) - это частица, заряд которой равен заряду электрона, а масса в 207 раз тяжелее массы электрона. При торможении в веществе отрицательный мюон может быть захвачен ядром какого-нибудь атома и заместить один из вращающихся вокруг ядра элект - ронов, образовав мезоатом. Так как масса мюона велика, то размер его орбиты во много раз меньше размеров орбит атомных электронов, например, для тяжелых ядер орбита мюона, соответствующая его наинизшему энергетическому состоянию, даже находится внутри ядра. Мюон взаимодействует с ядерным веществом с помощью не ядерных сил, а электрических, причем ядро им воспринимается как равномерно заряженный шар. [3]
Таким образом, отрицательный мюон компенсирует электрическое отталкивание между ядрами и значительно сближает их. Если мюонная молекула образована из ядра обычного водорода и дейтерия то такое сближение приведет к ядерной реакции с образованием ядра Нез и выделением энергии - 5 4 Мэв. Следовательно, мюоны могут играть роль катализатора в указанной ядерной реакции. [4]
Таким образом, отрицательный мюон компенсирует электрическое отталкивание между ядрами и значительно сближает их. Если мюонная молекула образована из ядра обычного водорода и дейтерия, то такое сближение приведет к ядерной реакции с образованием ядра Нез и выделением энергии - 5 4 Мэв. Следовательно, мюоны могут играть роль катализатора в указанной ядерной реакции. [5]
При захвате протоном отрицательного мюона образуется нейтрон и еще одна частица. [6]
Масса и время жизни отрицательного мюона равны соответствующим величинам положительного мюона, а его заряд имеет отрицательный знак. Все формулы § 30, 31 остаются для мюонных атомов без изменения, надо лишь в них заменить массу электрона на массу отрицательного мюона, которая в 207 раз больше. В результате получается, что входящая в формулы приведенная масса увеличивается в 186 раз. [7]
Этот процесс можно трактовать либо как превращение отрицательного мюона в электрон, сопровождающееся появлением двух нейтрино, либо же как превращение мюона в соответствующее мюонное нейтрино, сопровождающееся появлением пары электрона и электронного нейтрино. Обе эти трактовки допустимы. Первая трактовка может быть обусловлена тем, что отрицательный мюон и электрон имеют очень много общего и отличаются только по величине массы; однако появившиеся в этом процессе нейтрино и антинейтрино не составляют пару, так как нейтрино является м ю о н н ы м лептоном, а антинейтрино - электронным. Вторая трактовка удобна тем, что в ней подчеркивается появление пары, состоящей из лептона и антилептона одного семейства ( е - г); однако в этой трактовке допускается превращение заряженной частицы, имеющей собственную массу, в нейтральную частицу, не имеющую собственной массы. [8]
Считается, что все лептоны ( электроны, отрицательные мюоны и нейтрино) имеют лептонный заряд, равный 1, все антилептоны ( см. § 19.7) ( позитроны, положительные мюоны и антинейтрино) - лептонный заряд, равный - 1), а все остальные частицы не имеют лептонного заряда. Процессы, происходящие с участием лептонов, характеризуются относительно медленным протеканием ( см. табл. 19.2 и 19.3) и происходят так, что суммарный лептонный заряд сохраняется неизменным. [9]
Считается, что все лептоны ( электроны, отрицательные мюоны и нейтрино) имеют лептонный заряд, равный 1, все антилеп-тоны ( § 20.7) ( позитроны, положительные мюоны и антинейтрино) - лептонный заряд, равный - 1, а все остальные частицы не имеют лептонного заряда. Процессы, происходящие с участием лептонов, характеризуются относительно медленным протеканием ( см. табл. 19.1 и 19.2) и происходят так, что суммарная величина лептонного заряда сохраняется неизменной. [10]
Штриховкой показано срезание барьера отталкивания на боровском радиусе а, отрицательного мюона в кулоновском поле одного из сталкивающихся ядер, лежащее в основе явления ц-катализа. [11]
Пока не удалось объяснить причину такого сходства, но вы-яснилось что отрицательные мюоны могут замещать. Точно так же положитель ные мкюмы замещают позитроны в антивеществе. [12]
Положительный fA - мезон и отрицательный ц-мезон, называемые также положительным мюоном и отрицательным мюоном, были открыты в 1936 г. американскими физиками Карлом Андерсоном и Сетом Неддермейером. Мезоны, образуются при взаимодействии космических лучей с веществом. Электрические заряды положительного и отрицательного ( л-мезонов равны зарядам позитрона и электрона соответственно. Масса положительного fi - мезона и отрицательного ( д - мезона равна 206 8 электронной массы. [13]
Упомянем еще об одной реакции, вызываемой слабыми взаимодействиями, а именно, о захвате отрицательных мюонов ядрами. Такой мюон, попадая в вещество, легко ( ему не мешает принцип Паули) проникает сквозь электронные оболочки атома и садится на свою собственную / ( - оболочку, радиус которой в двести раз меньше радиуса соответствующей электронной оболочки за счет большей массы мюона. В результате мюон оказывается в непосредственной окрестности ядра и проводит внутри него заметную долю своего времени. [14]
Упомянем еще об одной реакции, вызываемой слабыми взаимодействиями, а именно, о захвате отрицательных мюонов ядрами. Такой мюон, попадая в вещество, легко ( ему не мешает принцип Паули) проникает сквозь электронные оболочки атома и садится на свою собственную К-оболочку, радиус которой в двести раз меньше радиуса соответствующей электронной оболочки за счет большей массы мюона. В результате мюон оказывается в непосредственной окрестности ядра и проводит внутри него заметную долю своего времени. [15]