«Мезоатом»

атом, в котором один из электронов атомной оболочки замещен отрицательно заряженным мезоном (См. Мезоны), точнее, μ^--мюоном (См. Мюоны), либо π^-- или К^--мезонами. Существование М. было предсказано американским физиком Дж. Уилером в 1949 вскоре после открытия π^--мезонов. В 1970 было доказано существование атомов, в которых электрон замещен Σ^--гипероном, Ξ^--гипероном (см. Гипероны) или Антипротоном. Радиусы М. в невозбуждённом состоянии равны r_μ = 5,3․10^-9/mZ см,где Z — порядковый номер ядра, а m приблизительно равно отношению массы мезона к массе электрона.

Наиболее простыми М. являются М. водорода. Они состоят из ядра водорода и отрицательно заряженного мезона. Их радиусы соответственно равны: r_μ = 2,8․10^-11 см, r_π = 2,2․10^-11см, r_K=0,8․10^-11 см. Такие нейтральные системы малого размера, подобно Нейтронам, свободно проникают внутрь электронных оболочек атомов, приближаются к их ядрам и могут служить причиной многочисленных мезоатомных процессов: образование мезомолекул, катализ ядерных реакций, перехват мезона ядрами др. атомов и т.д. В М. мезоны расположены в сотни раз ближе к ядру, чем электроны. Например, радиус ближайшей к ядру орбиты μ^- в М. свинца почти в 2 раза меньше, чем радиус ядра свинца, т. е. в М. свинца μ^- основную часть времени проводит внутри ядра. Это обстоятельство позволяет использовать свойства М. с μ^- для изучения формы и размеров ядер, а также для изучения распределения электрического заряда по объёму ядра. π^-- и K^--M., кроме того, используются для изучения сильных взаимодействий элементарных частиц (См. Элементарные частицы) и распределения нейтронов в ядрах (см. Ядро атомное).

Образование М. происходит, когда мезоны, получаемые в ускорителях высоких энергий, тормозятся и останавливаются в мишенях из различных веществ. Захват мезона на мезоатомную орбиту сопровождается выбросом одного из атомных электронов, обычно внешнего электрона. Например, если пучок μ^- направить в камеру с жидким водородом, то μ^- теряют свою энергию в столкновениях с атомами водорода, пока их энергия не станет ≤1 кэв. При этом, если они подходят близко к ядру атома водорода, они образуют с ним электрический диполь, поле которого не в состоянии удержать атомный электрон, вследствие чего атом водорода теряет свой электрон, а μ^- остаётся связанным с ядром (Протоном, Дейтроном или тритоном). Как правило, все М. образуются в высоковозбуждённых состояниях. В дальнейшем мезон переходит в менее возбуждённое состояние М., освобождая энергию в виде γ-квантов (мезонное γ-излучение) или Оже-электронов.

На процесс образования М. влияет строение электронной оболочки молекул, в состав которых входит соответствующий М. Это позволяет изучать электронную структуру молекул (См. Молекула), исследуя рентгеновское излучение М. и продукты ядерных реакций (См. Ядерные реакции) с ядром М. Это направление исследований получило название мезонной химии.

Лит.: Вайсенберг А. О., Мю-мезон, М., 1964; Kim Y. N., Mesic atoms and nuclear structure, Amst. — L., 1971; Бархоп Э., Экзотические атомы, «Успехи физических наук», 1972, т. 106, в. 3.

Л. И. Пономарев.

МЕЗОАТОМ - атомоподобная система, в которой силы электростатического притяжения связывают положительное ядро с одним (или несколькими) отрицательно заряженными мюонами (мюонный атом) или адронами (адронный атом). Мезоатом может содержать также электроны.

meson, mesonic atom, muonic atom, mesoatom

m.mesonic atom, meson

МЕЗОАТОМ

атом, в к-ром один из эл-нов оболочки замещён отрицательно заряженными мюоном (m-) или адроном (p--, К--мезонами и др.). Существование М. было предсказано амер. физиком Дж. Уилером в 1949; в 1970 было доказано существование М., в к-рых электрон замещён S-- и X--гиперонами или антипротоном. Радиусы М. в невозбуждённом состоянии r=5,3
• 10-9/mZ см, где Z — заряд ядра, а m приближённо равно отношению массы мезона к массе электрона.

Наиболее изучены М., состоящие из ядра водорода и m- (r=2,8
• 10-11см), p- (r=2,2
• 10-11 см), или К- (r=0,8
• 10-11 см). Такие М. подобно нейтронам могут свободно проникать внутрь электронных оболочек др. атомов, приближаться к их ядрам и служить причиной многочисл. процессов: образования м е з о м о л е к у л, катализа ядерных реакций, перехвата мезона ядрами др. атомов и т. д. В М. мезоны расположены в сотни раз ближе к ядру, чем эл-ны. Напр., радиус ближайшей к ядру орбиты m- в М. свинца почти в два раза меньше, чем радиус ядра свинца, т. е. в М. свинца m- осн. часть времени проводит внутри ядра. Это позволяет использовать св-ва М. с m- для изучения формы и размеров ядер, а также для изучения распределения электрич. заряда по объёму ядра; p-- и К--М. используются также для изучения сильных взаимодействий и распределения нейтронов в ядрах (см. ЯДРО АТОМНОЕ). Образование М. происходит при торможении мезонов, получаемых в мишенях. Захват мезона на мезоатомную орбиту сопровождается выбросом одного из ат. эл-нов, обычно внешнего. Напр., если пучок m- направить в камеру с жидким водородом, то они постепенно теряют свою энергию в столкновениях с атомами водорода, пока их энергия не станет?1 кэВ. При этом, если они подходят близко к ядру атома водорода и образуют с ним электрич. диполь, поле к-рого не в состоянии удержать ат. эл-н, то атом водорода теряет свой эл-н, а m-остаётся связанным с ядром (протоном, дейтроном, тритоном). Как правило, все М. образуются в высоковозбуждённых состояниях. В дальнейшем мезоны переходят в менее возбуждённое состояние, освобождая энергию в виде g-квантов (мезонное g-излучение) или оже-электронов (см. ОЖЕ-ЭФФЕКТ).

На процесс образования М. влияет строение электронной оболочки молекул, в состав к-рых входит атом. Это позволяет изучать электронную структуру молекул, исследуя рентгеновское излучение М. и продукты яд. реакций с ядром М. (см. МЕЗОННАЯ ХИМИЯ).

мезоа́том

атомоподобная система, в которой силы электростатического притяжения связывают положительное ядро с одним (или несколькими) отрицательно заряженными мюонами (мюонный атом) или адронами (адронный атом). Мезоатом может содержать также электроны.

* * *

МЕЗОА́ТОМ, атомоподобная система, в которой силы электростатического притяжения связывают положительное ядро с одним (или несколькими) отрицательно заряженными мюонами(см. МЮОНЫ) (мюонный атом) или адронами (адронный атом(см. АДРОННЫЙ АТОМ)). Мезоатом может содержать также электроны.

(от греч.mesos — средний, промежуточный) — атомоподобная система, в которой все или часть электронов замещены на отрицательно заряженные мюоны (мю-онный атом) или адроны (адронный атом).

мезоа́том м.

mesonic atom

* * *

mesonic atom

м.

atomo m mesonico, mesoatomo m

физ.

мезоа́том

физ.

мезоа́том

физ. мезоа́том

атомоподобная система, в к-рой силы эл.-статич. притяжения связывают положит. ядро с одним (или неск.) отрицательно заряж. мюонами (мюонный атом) или адронами (адроиный атом). М. может содержать также электроны.