Мезоатомы

В настоящее время твердо установлено существование мезоатомов. Мезоатомом называется атомная система, в которой один из электронов оболочки заменяется мезоном. Известны .-мезоатомы и л-мезоатомы. [c.371]

Измерение энергии излучения л-мезоатома свинца и сравнение полученного значения с расчетом дают для радиуса этого ядра значение [c.54]

Тот факт, что вероятность захвата д,-мезона всего в 30 раз больше вероятности его распада даже для такого тяжелого ядра, как свинец, говорит о чрезвычайно слабом взаимодействии ц-мезонов с ядрами. Действительно, оценка радиуса /С-орбиты ц-мезоатома свинца показывает, что он меньше радиуса ядра [c.556]

Процесс захвата г -мезона происходит следующим образом. Благодаря ионизационному торможению (л -мезон быстро теряет свою скорость и, оказавшись вблизи ядра, захватывается им на одну из орбит, подобных тем, на которых находятся электроны атома, с той только разницей, что радиусы мезонных орбит в т /1Пе 200 раз меньше электронных. Такая система называется ц-мезоатомом она ведет себя аналогично обычному [c.116]

По мере накопления экспериментальных фактов о свойствах ц-мезона все отчетливее становится заметным его удивительное сходство с электроном. В самом деле и-мезоны и электроны имеют одинаковые спины (s = V2), барионные (В=0) и электрические (z= l) заряды. И те и другие участвуют в слабом взаимодействии со всеми его особенностями (малое сечение, нарушение закона сохранения четности). И те и другие не участвуют в сильном взаимодействии. И те и другие сходным образом участвуют в электромагнитном взаимодействии например, л -мезоны так же, как электроны, могут входить в состав атома, образуя х-мезоатом энергетические переходы [г -мезона в .i -мезоатоме сопровождаются испусканием электромагнитного излучения (см. предыдущий раздел). [c.119]

Обработка данных по спектрам мезоатомов, а также данных по рассеянию электронов привела к следующему выражению для [c.57]

Из-за малых размеров и электронейтральности мезоатомы водорода ведут себя подобно нейтронам они свободно проникают сквозь электронные оболочки атомов и подходят на близкие расстояния к их ядра.м. При этом происходят многообразные р-атомные и р-молеку-лярные процессы перехват мюонов ядрами более тяжёлых изотопов рр б —г бр р, бр 1 1р - - б образование мюонных молекул бр - р — рбр и т. д. Образование мюонных молекул является решающим условием протекания М. к. В принципе (благодаря экранировке кулоновского поля ядра мюонов в мезоатоме водорода и значит, уменьшению ширины кулоновского барьера) реакции синтеза могли бы протекать на лету, т. е. при столкновениях свободных мезоатомов с ядрами изотопов водорода (напр., бр -(- Р Не + р", бр -Ь б Не + п 4- р"). Однако в мюонных молекулах ядра удалены друг от друга на расстояние порядка удвоенного боровского радиуса мезоатома 2Г(, 5 10" 229 [c.229]

С. в. весьма существенно в спектроскопии мезоатомов, т. к, абс. величина сверхтонкого расщепления увеличивается в раз, где — масса мезона, [c.460]

Ф-лы (1,2) описывают зависимость радиуса ядра R и плотности заряда р(г) от Л в среднем и не учитывают индивидуальных особенностей строения ядер. Последние могут привести к нерегулярностям в изменении R. В частности, из измерений изотопических сдвигов энергий атомных уровней следует, что иногда радиус ядра может даже уменьшаться при добавлении д х нейтронов (напр., радиус ядра Са меньше радиуса Са). Измерение изотопич. сдвигов уровней атомов и мезоатомов дало возможность оценить изменение радиуса ядра в возбуждённом состоянии, Как правило, по мере возбуждения ядра его радиус увеличивается, но незначительно (доли %). Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что распределения протонов и нейтронов в ядре практически одинаковы. Но в тяжёлых ядрах из-за больших кулоновских сил и связанного с ними избытка нейтронов радиус распределения нейтронов может немного превышать радиус распределения заряда (нейтронное гало). Подобное гало может возникать также в лёгких ядрах, перегруженных нейтронами ( Li). [c.686]

Интересным свойством мезонов является то, что отрицательно заряженный я- или ц-мезон, замедленный в веществе, может быть захвачен ядром на разрешенные уровни энергии, аналогичные уровням электронов в атоме. Комбинация ядра и отрицательного мезона может существовать очень короткое время и называется мезоатомом. [c.83]

Размеры мезоатома и энергии связи сильно отличаются от соответствующих величин обычных атомов так, радиус орбиты [х-мезона меньше, чем у электрона в 207 раз, и во столько же раз больше энергия связи. [c.83]

Мезон может поглотиться одним из нуклонов ядра, отдав ядру свою энергию покоя, спин, заряд и т. п. (из-за чего ядро может разрушиться). Для мезонов, предварительно захваченных в состояние мезоатома и находящихся вблизи ядра, вероятность такого поглощения особенно велика. [c.83]

В заключение этого пункта будет рассмотрен поляризационный сдвиг уровня энергии в случае достаточно большого заряда комплекса, для которого условие (41) нарушено, а величина а может быть порядка единицы и даже большей. Этот случай реализуется, например, в мюонном мезоатоме, в состав которого входит среднее или тяжелое ядро. Для вычисления сдвига нужно использовать точные выражения для кулоновской волновой функции связанного состояния (для простоты мы ограничимся здесь наиболее важным 15-уровнем) и для функции Грина в кулоновском поле [10] [c.332]

По энергии у-квантов в. мезоатомах. 121 [c.343]

Рассмотрим теперь трехчастичные связанные состояния системы (1,2,3) Предположим сначала, что частицы 1 и 2 не взаимодействуют друг с другом Тогда частицы 1 и 2 связываются с частицей 3 при тех же значениях энергии что и при образовании связанных состояний (1,3) и (2,3) по отдельности Например, в отсутствие взаимодействия электрона с ы-мезоном энергетиче ские уровни мезоатома гелия можно просто составить из энергетических уровней двух соответствующих ионов. При этом следует учитывать и такие высоковозбужденные уровни 1 и 2, когда их общей энергии достаточно, чтобы частица 1 имела возможность ионизоваться за счет энергии частицы 2 последняя при этом перейдет на более низкий энергетический уровень. Следовательно, такие комбинированные возбужденные состояния попадают в область энергий непрерывного спектра, когда частица 1 свободна, а частица 2 связана более сильно. Говорят, что такие связанные состояния утоплены в непрерывном спектре. Хотя диссоциация рассматриваемых возбужденных состояний энергетически возможна, система в таких состояниях совершенно стабильна, поскольку мы предположили, что отсутствует какое-либо взаимодействие между частицами 1 и 2. Два канала, отличающиеся энергией связи частицы 2, не связаны никак друг с другом. [c.439]

Нулевой спин у ятмезона подтверждается отсутствием тонкого расщепления рентгеновских линий я-мезоатома. [c.162]

Мезоатомами называются атомы, у которых один из электронов заменен мюоном (см. гл. VII, 3) — отрицательно заряженной частицей с массой т , в 207 раз большей массы электрона и подобно электрону не участвующей в ядерных взаимодействиях. За счет соотношения неопределенностей (1.20) мюон в низшем энергетическом состоянии (на К-оболочке) в среднем находится в 207 раз ближе к центру ядра, чем электрон (в аналогичном состоянии). Поэтому такой мюон с заметной вероятностью находится внутри ядра, где- потенциал существенно меньше кулоновского по абсолютной величине. Это приводит к уменьшению энергии связи мюона. Величина этого уменьшения зависит от R j,. О масштабах этой зависимости можно судить, например, по тому, что в мезоатоме свинца энергия связи /С-уровня мюона уменьшается за счет нето-чечности ядра на 6,5 МэВ. [c.56]

Из (7.97) видно, что при увеличении приведенной массы в п раз энергии уровней водородоподобного атома в п раз увеличатся, а радиусы соответствующих орбит в п раз уменьшатся. Например, у позитрона приведенная масса равна т/2, так что энергия его уровней вдвое меньше, чем уровней атома водорода, а орбиты — вдвое больше. Напротив, у мезоводорода энергии уровней в двести раз больше, чем у обычного водорода, а радиусы орбит — в двести раз меньше. Малость орбит мезоатомов приводит ко многим интересным эффектам. Медленный отрицательный мюон легко проникает сквозь атомную оболочку и садится на свою /С-оболочку в непосредственной близости от ядра. В тяжелых ядрах радиус орбиты мюона становится сравнимым с радиусом ядра. Поэтому мюон основную часть времени проводит внутри ядра и тем самым чувствует его форму. Действительно, для ядра с атомным номером Z = 40 радиус мюонной К-орбиты равен 6-10 см, что примерно соответствует радиусу R ядра циркония R ж6-10 см). [c.342]

Развитие получает также мюонная химия сложных атомов. Напр., при захвате р на орбиту мезоатомов неона ц аргона образуются мезоатомы соответственно с электронными оболочками атомов фтора и хлора. Взаимодействие спинов мюона и нераспаренного электрона атомных оболочек этих галогенов приводит к тому, что в магн. поле их суммарный магн. момент прецессирует с частотой мюония. Наблюдение этой прецессии позволяет измерять абс. скорости реакций атомов фтора, хлора ы т. д. [c.93]

М. на ff-opOHTe мезоатома, ядро к-рого обладает отличным от нуля спином, может находиться в разл. состояниях свер.хтонкой структуры, отвечающих разл, ориентации спина М. и ядра. Благодаря спиновой зависимости универсального слабого (У — А) взаимодействия вероятность р-захвата из разных состояний сверхтонкой структуры может сильно различаться. Так, для мезоатома водорода рр вероятность захвата из нижнего, синглетного состояния сверхтонкой структуры (отвечающего полному спину F = 0) составляет (Pk) 660 с , в то время как вероятность захвата из триплетного состояния (F = 1) Ajipj ) 12 i. Измеряя экспериментально вероятности р-захвата из разл. состояний сверхтонкой структуры, можно по- [c.233]

F о. и ь мезоатомов в я д е р п ы х п р о ц е с-с а X. Еслп обычные атомные и молекуля1)ные процессы но 01 азывают влияния па ход ядерных реакций, М. мо- [c.173]

Подобно тому, как это было сделано для (х-мезо-атомов, исследование критич. поглощения рентгеновских лучей от я-мезоатомов в случае легких ядер и далеких переходов дает возможность точно измерить массу я-мезона. Эти опыты были выполнены Стернсом и др. [7], к-рые воспользовались М (4/—Зй)-переходом в М. фосфора. Полученное этим методом значение массы лежит в пределах 272,2 гп с < 273,5 т . [c.174]

О, 3. наблюдается также при захвате атомом (г -ме-зона, приводящем к образованию(л -мезоатома. Энергия распада (г -мезона обусловливает рождение оже-электрона. Явление, аналогичное О. э., имеет место в во.чбужденном атомном ядре. Переход ядра из воз-бу кдеипого состояния в нормальное может происходить с испусканием у ванта, но может сопровождаться передачей энергии возбуждения ядра одному из внутр. электронов данного атома. Такое непосред- [c.483]

Известно, что подобно отрицательному мюону (см. 104, п. 3) затормозившийся -мезон образует п-мезоатом, а затем после серии радиационных переходов захватывается ядром. Однако в отличие от слабого fi-захвата я-захват происходит по сильному взаимодействию. В связи с этим характеристики п-мезоатома отличны от чисто электромагнитных характеристик fi-атома. Это отличие выражается в сдвиге и уширении уровней, а также в искажении пионной волновой функции. [c.256]

Взаимодействие. Слабое взаимодействие М. вызывает их распад по схеме ->е +Ге(Уе)+ д(у ) эти распады и определяют время жизни М. в вакууме. В в-ве л- живёт меньше останавливаясь, он притягивается положительно заряж. ядром и образует мюонный атом (ц-ме-зоатом). В мезоатомах благодаря слабому вз-ствию может происходить процесс захвата ц- ядром А fi +zA->z-lA+Vц Ъ — заряд ядра). Этот процесс аналогичен электронному захвату и сводится к элем, вз-ствию 1А -Ьр ->п+У х- Вероятность захвата 111 ядром растёт для лёгких элементов пропорц. г и при ZкiiO сравнивается с вероятностью распада И В тяжёлых элементах время жизнш останавливающихся И определяется в осн. вероятностью их захвата ядрами и в 20—30 раз меньше времени жизни в вакууме. [c.442]

Поведение мюонов, останавливающихся в веществе. Медленные М., теряя энергию на ионизацию атомов, могут останавливаться в в-ве. При этом ц+ в большинстве в-в присоединяет к себе ат. эл-н, образуя систему, аналогичную атому водорода,— т. н. мюоний, к-рый может вступать в такие же хим. реакции, как и атом водорода. Отрицат. М., останавливающиеся в в-ве, образуют х-мезоатомы, боровский радиус к-рых в (/ х/mg)Z раз меньше, чем у атома водорода, где /мц, — масса М., т — масса эл-на. Мезоатомы возникают в возбуждённых состояниях, а затем, испуская последовательно у-кванты или передавая энергию ат. эл-нам, переходят в осн. состояние. Измеряя энергию у-квантов, можно получить сведения о размерах ядер, распределении электрич, заряда в ядре и др. хар-ках ядра. В мезоатомах с тяжёлыми ядрами наблюдаются безрадиац. переходы мюонов в осн. состояние, сопровонсдающиеся возбуждением (в т. ч. делением) ядер. Своеобразно поведение в в-ве мезоатомов водорода и его изотопов — дейтерия, трития (см. Мюонный катализ). См. также Мезоатом, Мезонная химия. [c.442]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...