Мезоатом

Мезоатом в Энциклопедическом словаре:
Мезоатом - атомоподобная система, в которой силы электростатическогопритяжения связывают положительное ядро с одним (или несколькими)отрицательно заряженными мюонами (мюонный атом) или адронами (адронныйатом). Мезоатом может содержать также электроны.

Определение слова «Мезоатом» по БСЭ:
Мезоатом - атом, в котором один из электронов атомной оболочки замещен отрицательно заряженным мезоном, 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 = 2,2·10⁻¹¹ см, 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 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, исследуя рентгеновское излучение М. и продукты ядерных реакций 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.

Мезо... Мез...    Мезоатом    Мезобласт