Muon

Muon ( μ (μ − ) )
Feynman-muonin hajoamiskaavio
Perhe	fermion
Ryhmä	lepton
Sukupolvi	2
Osallistuu vuorovaikutukseen	Heikko , sähkömagneettinen ja painovoimainen
Antihiukkanen	µ +
Paino	105.6583745(24) MeV [1]
Elinikä	2.19703(4)⋅10 −6 s
Löytyi	Karl Anderson vuonna 1936
Kenen tai minkä mukaan on nimetty	Kreikasta . kirjain μ , jota käytetään merkitsemään) hiukkasfysiikan vakiomallissa
kvanttiluvut
Sähkövaraus	-yksi
baryonin numero	0
Pyöritä	1/2 ħ
Isotooppinen spin	0
Outoa	0
viehätys	0
Muut ominaisuudet
Quark koostumus	Ei
Hajoamissuunnitelma	$e^{-}+\nu _{{\mu }}+{\bar {\nu _{e}}}$
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Muon ( kreikkalaisesta kirjaimesta μ , käytetään nimeämiseen) hiukkasfysiikan standardimallissa on epästabiili alkuainehiukkanen , jolla on negatiivinen sähkövaraus ja spin 1⁄2 . Yhdessä elektronin , tau leptonin ja neutriinon kanssa se luokitellaan osaksi leptonien fermionien perhettä . Heidän tavoin myoni on ilmeisesti rakenteeton eikä koostu pienistä hiukkasista. Kuten kaikissa perusfermioneissa, myonissa on antihiukkanen , jonka kvanttiluvut (mukaan lukien varaus) on päinvastainen, mutta jolla on sama massa ja spin: antimuoni (useammin hiukkasta ja antihiukkasta kutsutaan vastaavasti negatiiviseksi ja positiiviseksi myoniksi ). Muoneja kutsutaan myös muoneiksi ja antimuoneiksi yhdessä. Alla termiä "muon" käytetään tässä merkityksessä, ellei toisin mainita.

Historiallisista syistä myoneja kutsutaan joskus myoneiksi , vaikka ne eivät olekaan mesoneja modernin hiukkasfysiikan termein. Muonin massa on noin 207 kertaa elektronin massa (206,7682830 (46) kertaa tarkalleen); tästä syystä myonia voidaan pitää erittäin raskaana elektronina. Muonit merkitään μ − ja antimuonit μ + .

Maapallolla myonit rekisteröityvät kosmisiin säteisiin; ne syntyvät varautuneiden pionien hajoamisen seurauksena . Pionit syntyvät ylemmissä ilmakehissä alkuperäisten kosmisten säteiden vaikutuksesta, ja niiden hajoamisaika on hyvin lyhyt, muutaman nanosekunnin. Muonien elinikä on melko lyhyt - 2,2 mikrosekuntia, mutta tämä alkuainehiukkanen on eliniän mestari ja vain vapaa neutroni ei hajoa sitä pidempään . Kosmisen säteen myonien nopeudet ovat kuitenkin lähellä valon nopeutta , joten erityissuhteellisuusteorian aikadilataatiovaikutuksen vuoksi ne on helppo havaita lähellä Maan pintaa, noin 10 tuhatta myonia minuutissa putoaa 1 neliömetrille [ 2] .

Kuten muissakin varautuneissa leptoneissa, siellä on myonineutrino (ja antineutrino), jolla on sama maku kuin myonilla (anti-muonilla). Muonineutriinot merkitään ν μ , antineutriinot - ν μ . Muonit hajoavat lähes aina elektroniksi, elektroniantineutriinoksi ja myoninneutriinoksi (antimuonit vastaavasti positroniksi , elektronineutriinoksi ja myonin antineutriinoksi); on myös harvinaisempia hajoamistyyppejä, kun syntyy ylimääräinen fotoni- tai elektroni-positronipari.

Historia

Carl Anderson ja Seth Naddermeer löysivät myonit 1937 tutkiessaan kosmista säteilyä [ 3] . He löysivät hiukkasia, jotka kulkiessaan magneettikentän läpi poikkesivat vähemmän kuin elektronit, mutta voimakkaammin kuin protonit . Oletettiin, että niiden sähkövaraus oli yhtä suuri kuin elektronin, ja taipumaeron selittämiseksi oli välttämätöntä, että näillä hiukkasilla on välimassa, joka olisi elektronin massan ja protonin massan välissä.

Tästä syystä Anderson nimesi uuden hiukkasen alun perin "mesotroneiksi" [4] käyttäen etuliitettä "meso" (kreikan sanasta "välimuoto"). Myös jotkut tutkijat kutsuivat tätä hiukkasta mesoniksi, mikä aiheutti sekaannusta. Lisäksi ranskankieliset tutkijat eivät pitäneet tästä sanasta, koska ranskaksi se on bordellin homofoni [5] . Ennen pi - mesonin löytämistä myonia pidettiin ehdokkaana Yukawan äskettäin kehittämässä teoriassa tarvittavaan vahvaan voiman kantajaan . Kävi kuitenkin ilmi, että myon ei osallistu vahvoihin vuorovaikutuksiin ja sen elinikä on satoja kertoja pidempi kuin Yukawan teoriassa [6] odotettiin .

Vuonna 1941 Bruno Rossi ja David Hall mittasivat myonin vaimenemisajan sen energian funktiona ja osoittivat ensimmäistä kertaa kokeellisesti Einsteinin aikadilataatiota 7] .

Vuonna 1942 japanilaiset tiedemiehet Tanikawa Yasutaka, Sakata Shoichi ja Inoue Takeshi ehdottivat teoriaa, jossa mesotroneja ei pidetty Yukawan hiukkasina, vaan sen hajoamisen tuotteena, mutta sodan vuoksi heidän työnsä käännettiin englanniksi vasta vuonna 1946 ja ei tunnettu Yhdysvalloissa vuoden 1947 loppuun asti [6] . Paljon myöhemmin samanlaisen oletuksen (tunnetaan nimellä "kaksi mesonin hypoteesi") teki Robert Marshak .

Vuonna 1947 tämä teoria vahvistettiin. Äskettäin löydettyjä hiukkasia kutsuttiin pioneiksi . Päätettiin käyttää termiä "mesoni" yleisnimenä tämän luokan hiukkasille [5] . Mesotroneja kutsutaan myös mu mesoniksi (kreikan kirjaimesta "mu") [8] .

Kvarkkimallin tulon jälkeen kvarkista ja antikvarkista koostuvia hiukkasia alettiin pitää mesoneina. Mu-mesoni ei kuulunut heille (nykyaikaisten käsitteiden mukaan sillä ei ole sisäistä rakennetta), joten sen nimi muutettiin moderniksi termiksi "muon" [9] .

Vuonna 1962 Brookhaven National Laboratoryssa tehdyssä kokeessa osoitettiin, että erityinen neutriinotyyppi vastaa myoneja , jotka osallistuvat vain reaktioihin niiden kanssa [10] .

Muon herättää monia kysymyksiä fyysikkojen keskuudessa, koska sen rooli luonnossa ei ole täysin selvä. Gell-Manin mukaan myon olisi kynnykselle heitetty vauva, jota kukaan ei odottanut [8] . Myöhemmin, vuonna 1976, myon, myonin neutrino sekä s-kvarkki ja c-kvarkki erotettiin toisen sukupolven alkuainehiukkasiksi . Eri sukupolvien hiukkasten olemassaolon syyt ovat kuitenkin edelleen ratkaisematon fysiikan ongelma .

Huhtikuussa 2021 ryhmä Fermilabin tutkijoita totesi, että Muon g-2 -kokeiden tulosten mukaan myonin poikkeava magneettinen momentti ei vastaa standardimallin ennusteita [11] .

Ominaisuudet

Muoni toistaa elektronia monissa ominaisuuksissa: sen varaus on myös −1 ja spin ½ (eli se on fermion ). Yhdessä elektronin ja tau-hiukkasen kanssa myoni kuuluu leptonien perheeseen : sen leptoniluku on 1 ja baryoniluku on nolla. Antimuonien osalta kaikkien varausten arvot ovat päinvastaisia, ja loput ominaisuudet ovat samat kuin myonin ominaisuudet. Muonin massa on 1,883 × 10 -28 kg eli 105,658374 MeV [12] , mikä on lähes 207 kertaa suurempi kuin elektronin massa ja noin 9 kertaa pienempi kuin protonin massa. Koska myonin massa on elektronin ja protonin välissä, sitä pidettiin jonkin aikaa mesonina . Muonin elinikä on 2,1969811 mikrosekuntia. Alkuainehiukkasille tällainen elinikä on merkittävä - epävakaiden hiukkasten joukossa vain neutronilla (ja mahdollisesti protonilla, jos se hajoaa) on pidempi elinikä. Sellaisen elinkaaren aikana myonin ei pitäisi kulkea enempää kuin 658 metriä ennen hajoamista.[ Selventää ] Relativististen myonien tapauksessa ne (esimerkiksi kosmisen säteen myonit) voivat kuitenkin kulkea pitkiä matkoja aikalaajenemisen vuoksi. Muonin magneettinen momentti on 3,183345142 μp . Muonin poikkeava magneettinen momentti on 1,16592 × 10 −3 . Dipolimomentti on nolla (virheen sisällä).

Vuorovaikutus muiden hiukkasten kanssa

Muoni osallistuu kaikkien perusvuorovaikutusten reaktioihin, paitsi voimakkaaseen [13] .

Muonin hajoaminen

Muonin hajoaminen tapahtuu heikon vuorovaikutuksen vaikutuksesta: myoni hajoaa myonin neutriinoksi ja W - -bosoniksi (virtuaali), joka puolestaan nopeasti hajoaa elektroniksi ja elektroniantineutriinoksi. Tällainen hajoaminen on yksi beetahajoamisen muodoista [14] . Joskus (noin prosentissa tapauksista) näiden hiukkasten kanssa muodostuu fotoni, ja yhdessä tapauksessa 10 000:sta muodostuu toinen elektroni ja positroni [12] .

Teoreettisesti myoni voi hajota elektroniksi ja fotoniksi, jos myonin neutrino värähtelee hajoamisen aikana , mutta tämän todennäköisyys on äärimmäisen pieni - noin 10 −50 teoreettisten laskelmien mukaan [15] . Kokeellisesti on todettu, että tämän kanavan osuus on alle 5,7 × 10 −13 % [12] . Ehkä tällainen hajoaminen on kuitenkin todennäköisempi ytimen ympäri kiertävälle sidotulle myonille [16] .

On olemassa myös vahvistamattomia hypoteeseja muiden eksoottisten myonien hajoamiskanavien olemassaolosta, kuten hajoamisesta elektroniksi ja majoroniksi [17] tai elektroniksi ja bosoniksi [18] .

Muonin muodostuminen

Mesonin hajoaminen

Yleisin on varautuneiden pi- ja K-mesonien hajoaminen myoniksi ja myoniksi antineutrinoiksi, joskus neutraalien hiukkasten muodostuessa:

{\displaystyle \pi ^{-}\to \mu ^{-}{\bar {\nu _{\mu ))))

[19] (99 % hajoaminen)

{\displaystyle K^{-}\to \mu ^{-}{\bar {\nu _{\mu ))))

[20] (64 % hajoaminen)

{\displaystyle K^{-}\to \pi ^{0}\mu ^{-}{\bar {\nu _{\mu ))))

(3 % hajoaa)

Nämä reaktiot ovat tärkeimmät kanavat näiden hiukkasten hajoamiseen. Myös muut varautuneet mesonit hajoavat aktiivisesti myonien muodostumisen myötä, vaikka pienemmällä todennäköisyydellä esimerkiksi varautuneen D-mesonin hajoamisessa myoni muodostuu vain 18 %:ssa tapauksista [21] . Pionien ja kaonien hajoaminen on myonien tärkein lähde kosmisissa säteissä ja kiihdyttimissä.

Neutraalit mesonit voivat hajota meson-antitimeson -pariksi, usein gammasäteen tai neutraalin pionin muodostumisen myötä. Tällaisten rappeutumisten todennäköisyys on kuitenkin yleensä pienempi:

\eta \to \mu ^{-}\mu ^{+}\gamma

[22] (0,03 %:n heikkeneminen)

{\displaystyle \rho \to \mu ^{-}\mu ^{+))

[23] (0,005 %:n heikkeneminen)

Raskaammilla mesoneilla myonin ilmaantumisen todennäköisyys kasvaa - esimerkiksi D 0 -mesoni muodostaa ne 6,7 %:ssa tapauksista [24] .

Baryonin hajoaminen

Muoni voi muodostua baryonien hajoamisen seurauksena, mutta tämän prosessin todennäköisyys on yleensä pieni. Esimerkkinä voidaan antaa seuraavat reaktiot:

{\displaystyle \Xi ^{-}\to \Lambda \mu ^{-}{\bar {\nu _{\mu ))))

(0,03 % hajoaminen) [25]

{\displaystyle \Lambda ^{0}\to p\mu ^{-}{\bar {\nu _{\mu ))))

(0,015 % hajoaminen) [26] Bosonin hajoaminen

Raskaat neutraalit bosonit hajoavat joskus myoni-antimuoni-pariksi:

{\displaystyle Z^{0}\to \mu ^{-}\mu ^{+))

(3 % hajoaminen) [27]

{\displaystyle H^{0}\to \mu ^{-}\mu ^{+))

[28] ,

ja varautuneet bosonit myoni-antineutrino-pariksi:

{\displaystyle W^{-}\to \mu ^{-}{\bar {\nu _{\mu ))))

(11 % hajoaa) [29] Leptonien hajoaminen

Tau -leptoni, ainoa tunnettu leptoni, joka on raskaampi kuin myon, hajoaa myoniksi, tau-neutriinoksi ja antimuonineutriinoksi 17 %:n todennäköisyydellä [30] .

Muut reaktiot

Tärkeä reaktio, johon myoni osallistuu, on myonien sieppaus. Kun myonit osuvat aineeseen, ne vangitaan atomeihin ja laskeutuvat vähitellen K-kiertoradalle fotonien emission kanssa. Tämän kiertoradan säde on 200 kertaa pienempi kuin vastaava elektronin kiertorata, joten myoni sijaitsee suoraan ytimessä huomattavan ajan [31] . Siksi ydin vangitsee myonin nopeasti ja on vuorovaikutuksessa protonin kanssa kaavion mukaisesti:

{\displaystyle \mu ^{-}+p\to n+\nu _{\mu ))

Kvarkkitasolla tämä reaktio etenee [13]

{\displaystyle \mu ^{-}+u\to d+\nu _{\mu ))

Kevyille ytimille (Z < 30) sieppaustodennäköisyys on verrannollinen Z4: ään . Raskaammilla atomeilla myonin kiertoradan säde tulee pienemmäksi kuin ytimen säde, joten ytimen lisäkasvu ei vaikuta reaktion intensiteettiin.

μ-e universaalisuus

Elektronin varaus on yhtä suuri kuin myonin ja tau-hiukkasen varaus , ja W-bosonin ja Z-bosonin hajoamistuotteissa niitä esiintyy samalla todennäköisyydellä. Tästä johtuen eri leptoneja sisältävien reaktioiden välinen ero voi johtua vain niiden massan eroista, ei hajoamismekanismista, ja siksi useimmissa reaktioissa myoni voi korvata elektronin (ja päinvastoin). Tätä ominaisuutta kutsutaan leptonin universaalisuudeksi .

LHCb -kokeen tulokset B-mesonien harvinaisista semileptonisista hajoamisista voivat kuitenkin viitata siihen, että leptonin universaalisuus saattaa silti olla rikottu [32] [33] .

Muoniset atomit

Muonit olivat ensimmäisiä löydettyjä alkuainehiukkasia , joita ei esiintynyt tavallisissa atomeissa . Negatiivisesti varautuneet myonit voivat kuitenkin muodostaa myonisia atomeja ja korvata elektroneja tavallisissa atomeissa. Schrödingerin yhtälön ratkaisu vedyn kaltaiselle atomille osoittaa, että tuloksena olevien aaltofunktioiden ominaiskoko (eli Bohrin säde , jos ratkaisu suoritetaan vetyatomille, jolla on tuttu elektroni) on kääntäen verrannollinen atomin ytimen ympäri liikkuvan hiukkasen massa . Koska myonin massa on yli kaksisataa kertaa suurempi kuin elektronin massa, tuloksena olevan "muonin orbitaalin" koko on yhtä paljon pienempi kuin analogisen elektronin [31] . Tämän seurauksena jopa ytimillä, joiden varausluku on Z = 5-10, myonpilven mittoja verrataan ytimen kokoon tai ne ylittävät sen korkeintaan suuruusluokkaa, ja sen ei-pisteluonne. ydin alkaa voimakkaasti vaikuttaa myoniaaltofunktioiden muotoon. Tämän seurauksena niiden energiaspektrin (toisin sanoen myonisen atomin absorptiolinjojen) tutkiminen mahdollistaa "katsomisen" ytimeen ja sen sisäisen rakenteen tutkimisen.

Positiivinen myoni tavallisessa aineessa voi sitoa elektronin ja muodostaa muoniumin (Mu), atomin, jossa myonista tulee ydin [34] . Muoniumin vähentynyt massa ja siten sen Bohrin säde ovat lähellä vastaavaa vedyn arvoa , joten tämä lyhytikäinen atomi käyttäytyy ensimmäisessä likiarvossa kemiallisissa reaktioissa kuin ultrakevyt vedyn isotooppi.

Penetration

Bremsstrahlung-intensiteetti on kääntäen verrannollinen hiukkasen massan neliöön, joten myonilla, joka on 207 kertaa elektronia raskaampi, säteilyhäviöt ovat mitättömiä. Toisaalta myon, toisin kuin hadronit , ei osallistu vahvaan vuorovaikutukseen , joten hallitseva kanava energiahäviölle kulkiessaan ainekerroksen läpi ovat ionisaatiohäviöt aina 10 11 -10 12 eV energioihin asti, ja siksi tällä alueella myonin läpäisyvoima on verrannollinen sen energiaan. Suurilla energioilla bremsstrahlung sekä atomiytimien halkeamisesta johtuvat häviöt alkavat olla tärkeässä roolissa, ja lineaarinen kasvu pysähtyy [35] .

Näistä ominaisuuksista johtuen korkeaenergisilla myoneilla on paljon suurempi tunkeutumiskyky verrattuna sekä elektroneihin että hadroneihin. Kosmisen säteen hiukkasten törmäyksistä ilmakehän ylempien kerrosten atomien kanssa syntyneitä myoneja tallennetaan jopa useiden kilometrien syvyydessä [35] .

Hitaat myonit voivat pysähtyä kokonaan aineeseen ja atomit havaita ne elektroneina.

Aineessa olevan myonin vapaan reitin laskemiseksi tällaista arvoa käytetään keskimääräisenä energiahävikinä yhden sentin kulkureitin läpikulussa aineessa, jonka tiheys on 1 g/cm 3 . Enintään 10 12 MeV:n energioissa myoni menettää noin 2 MeV per g/cm 2 jänneväliä [36] . Välillä 10 12 - 10 13 eV nämä häviöt ovat suuria ja ne voidaan laskea likimäärin kaavalla

{\frac {dE}{dx}}=2,6+3,5\cdot 10^{-6}E_{0\mu }

MeV, missä on alkumyonin energia MeV:ssä [37] .

{\displaystyle E_{0\mu ))

Siten voidaan nähdä, että korkeaenerginen myoni voi kulkea vedessä kilometrejä ja raudassa jopa satoja metrejä.

Käyttö

Muon catalysis

Suurin vaikeus, joka estää lämpöydinfuusioon perustuvien generaattoreiden rakentamisen, ovat korkeat lämpötilat, joihin vetyplasma on lämmitettävä, jotta ytimet voivat ylittää Coulombin esteen ja lähestyä etäisyyttä, jolla ydinvoimat alkavat toimia .

Protonista ja myonista, eli mesvedystä, koostuvan järjestelmän mitat ovat satoja kertoja pienempiä kuin vetyatomi, ja samalla mesoni suojaa täysin ytimen varauksen. Siten mesvety käyttäytyy suurena neutronina ja voi tunkeutua muiden atomien elektronikuoriin . Tämän ansiosta vetyytimet voivat lähestyä etäisyyksiä, jotka ovat riittäviä, jotta niiden välillä tapahtuu ydinfuusioreaktio. Reaktion jälkeen myonilla on suuri mahdollisuus irtautua muodostuneesta ytimestä ja liittyä toiseen, toistaen koko syklin ja toimien siten prosessin katalysaattorina .

DT (deuterium-tritium) -reaktioiden tapauksessa prosessi etenee seuraavasti: mesodeuterium ja tritium muodostavat mesomole- kyylin. Keskimääräinen ytimien välinen etäisyys ei kuitenkaan riitä käynnistämään reaktiota, mutta koska atomit lähimpänä lähestymishetkellä värähtelevät tasapainoasennon ympärillä, niiden välinen etäisyys tulee riittäväksi ytimille tunnelimaan Coulombin esteen läpi . Laskelmat osoittavat, että keskimääräinen lämpöydinreaktioaika on kuusi suuruusluokkaa lyhyempi kuin myonin elinikä. Keskimäärin yksi myoni ei kuitenkaan voi katalysoida miljoonaa reaktiota, vaan vain noin 100-150. Tämä johtuu siitä, että helium-4- ytimen ja neutronin muodostumisen jälkeen myonilla on noin 1 % mahdollisuus "kiinni" heliumiin ja lopettaa sen katalyyttinen aktiivisuus. Tätä prosessia kutsutaan katalyytin "myrkyttämiseksi" .

100 DT-reaktiossa vapautuva energia on yhtä suuri kuin 2000 MeV , joka, vaikka se onkin paljon enemmän kuin 100 MeV (energia, joka kuluu myonin muodostumiseen), mutta suurten siihen liittyvien häviöiden vuoksi prosessi pysyy energeettisesti epäedullisena.

Yksi tapa lisätä energian tuottoa on käyttää fuusion aikana syntyvää neutronivirtaa säteilyttämään uraanipeite, mikä saa uraanin halkeamaan tai muuttaa sen plutoniumiksi [38] .

Muontomografia

Kosmisen säteiden ansiosta maan päälle putoaa jatkuvasti myonien virta - keskimäärin yksi hiukkanen minuutissa putoaa yhdelle neliösenttimetrille maan pinnasta [39] . Jos laitat myonidetektorit jonkin kohteen ylä- ja alapuolelle, voit tehdä johtopäätöksiä sen sisäisestä rakenteesta myonin intensiteetin erosta. Muontomografia eroaa tavanomaisesta radiografiasta useiden tärkeiden parametrien osalta [40] :

Muonit imeytyvät paljon heikommin kuin gammasäteet, joten niillä voidaan "loistaa" isojen, useiden satojen metrien kokoisten kiinteiden esineiden tai pikemminkin paksujen metallikerrosten läpi.
Muontomografia on passiivinen analyysimenetelmä. Se käyttää vain luonnollista myonitaustaa, eikä se siksi aiheuta ylimääräistä terveysriskiä.

Tämän tekniikan suurin haittapuoli on, että kontrastikuvan saaminen voi kestää kauan (päiviä tai jopa viikkoja), koska luonnollinen myonitausta on alhainen.

Vuosina 1967-1968 osa Khafren pyramidista tutkittiin tällä menetelmällä salaisten huoneiden etsimiseksi (niitä ei löytynyt).

Tämän tekniikan nykyaikaisempi muunnelma, myonien sirontatomografia, kuvaa paitsi myonien absorptiota myös niiden sironnan, jota tapahtuu paljon useammin. Tätä varten jokaisen kohteen ylä- ja alapuolella olevan ilmaisimen on määritettävä myonin liikerata. Mitä suurempi aineen atomimassa on, sitä enemmän se poikkeuttaa myoneja, joten tällä menetelmällä voidaan tehokkaasti havaita raskasmetalleja, kuten uraania, jota voidaan käyttää ydinsalakuljetuksen torjuntaan [41] .

Muon Collider

On olemassa ehdotuksia myonin ja antimuonitörmätäjän rakentamisesta, joka voisi korvata elektroni-positronitörmäyttimet [42] . Pienen massansa vuoksi elektronit menettävät merkittävän osan energiastaan synkrotronisäteilylle (tämä pätee erityisesti rengastörmättimiin), joten yli 100 GeV energiaisten elektroni-positronitörmäimien rakentaminen ei ole perusteltua. Muoneilla, jotka ovat raskaita leptoneja, ei ole tätä ongelmaa, mikä mahdollistaisi useiden TeV:n törmäysenergioiden saavuttamisen. Lisäksi, koska myoneilla on suuri massa, poikkileikkaus Higgsin bosonien tuottamiseksi myonitörmäyttimessä on suurempi kuin elektroni-positronitörmäyttimessä. Tämä mahdollistaisi Higgsin bosonien tutkimisen erittäin tarkasti. Tällaisten projektien tekninen toteuttaminen on kuitenkin vaikeaa, koska myonien käyttöikä on lyhyt ja voimakkaan myonisäteen saavuttaminen tässä hyvin lyhyessä ajassa on vaikeaa.

Muon hodoscope

Ilmakehän, helosfäärin ja magnetosfäärin ilmiöiden tarkkailuun käytetään myonhodoskooppia , joka vastaanottaa myonogrammin, joka tallentaa kosmisten säteiden synnyttämien myonien saapumisen voimakkuuden eri suunnista. [43]

Muistiinpanot

↑ Fyysiset perusvakiot – täydellinen luettelo . Haettu 19. kesäkuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 8. joulukuuta 2013. (määrätön)
↑ Wolverton, Mark (syyskuu 2007). "Muons for peace: Uusi tapa havaita piilotettuja ydinaseita valmistautuu debyyttiin" . Tieteellinen amerikkalainen . 297 (3): 26-28. Bibcode : 2007SciAm.297c..26W . DOI : 10.1038/scientificamerican0907-26 . PMID 17784615 .
↑ Anderson ja Neddermeyer löytävät myonin . CERN . Haettu 30. huhtikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 20. helmikuuta 2021. (määrätön) (Englanti)
↑ Mark Lancaster . Suosikkihiukkaseni: myon , The Guardian (14. toukokuuta 2011). Arkistoitu alkuperäisestä 5. maaliskuuta 2021. Haettu 30. huhtikuuta 2021 .
↑ 1 2 Brown, Rechenberg, 1996 , s. 187.
↑ 12 Fraser , 1998 , s. 17.
↑ Rossi, Bruno (01.2.1941). "Mesotronien hajoamisnopeuden vaihtelu vauhdilla" (PDF) . Fyysinen katsaus . 59 (3): 223. doi : 10.1103 /PhysRev.59.223 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 30.04.2021 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje );Väärä arvo |last-author-amp=Hall( ohje );Tarkista päivämäärä osoitteessa |date=( englanniksi ohje )
↑ 12 Fraser , 1998 , s. 19.
↑ Erica Smith. Physics of Muons Arkistoitu 21. tammikuuta 2022 Wayback Machinessa . Drexelin yliopisto, 17. toukokuuta 2010
↑ Brookhaven Neutrino Research arkistoitu 18. maaliskuuta 2021 Wayback Machine Brookhaven National Laboratoryssa
↑ "Uusi koe vihjaa, että hiukkanen rikkoo tunnettuja fysiikan lakeja" . National Geographic (aikakauslehti) [ eng. ]. 7. huhtikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 2021-04-08 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje );Tarkista päivämäärä osoitteessa |date=( englanniksi ohje )
↑ 1 2 3 Particle Data Group (2020). "Hiukkasfysiikan katsaus" (PDF) . Teoreettisen ja kokeellisen fysiikan edistyminen . 2020 (8). DOI : 10.1093/ptep/ptaa104 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 2021-03-23 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ 1 2 Prokhorov, 1992 , s. 230.
↑ N.G. Goncharova. Seminaarit hiukkas- ja ydinfysiikasta, hajoamisista ja reaktioista. . Haettu 30. huhtikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 9. toukokuuta 2017. (määrätön) (Venäjän kieli)
↑ Yoshitaka, Kuno (2001). "Muonin hajoaminen ja fysiikka standardimallin ulkopuolella" (PDF) . Modernin fysiikan arvostelut . 73 (1): 151. doi : 10.1103 /RevModPhys.73.151 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 2017-04-07 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje );Väärä arvo |last-author-amp=Yasuhiro( ohje )
↑ Szafron, Robert (2016). "Suurienergiset elektronit myonista hajoavat kiertoradalla: Säteilykorjaukset" . Fysiikka Kirjain B. 753 : 61-64. DOI : 10.1016/j.physletb.2015.12.008 . Arkistoitu alkuperäisestä 2021-04-30 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje );Väärä arvo |last-author-amp=Czarnecki( ohje )
↑ Andrzej Czarnecki Eksoottiset muonit hajoavat Arkistoitu 13. toukokuuta 2014 Albertan Wayback Machine Universityssä
↑ Bilger, R. (1999). "Etsi eksoottisia myonien hajoamisia" (PDF) . Fysiikka Kirjain B. 446 (3-4): 363-367. DOI : 10.1016/S0370-2693(98)01507-X . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 2017-04-07 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje );Väärä arvo |last-author-amp=Föhl( ohje )
↑ Particle Data Group (2020). "Hiukkasfysiikan katsaus" (PDF) . Teoreettisen ja kokeellisen fysiikan edistyminen . 2020 (8). DOI : 10.1093/ptep/ptaa104 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 22.03.2021 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ Particle Data Group (2020). "Hiukkasfysiikan katsaus" (PDF) . Teoreettisen ja kokeellisen fysiikan edistyminen . 2020 (8). DOI : 10.1093/ptep/ptaa104 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 2021-03-20 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ Particle Data Group (2020). "Hiukkasfysiikan katsaus" (PDF) . Teoreettisen ja kokeellisen fysiikan edistyminen . 2020 (8). DOI : 10.1093/ptep/ptaa104 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 2021-03-23 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ Particle Data Group (2020). "Hiukkasfysiikan katsaus" (PDF) . Teoreettisen ja kokeellisen fysiikan edistyminen . 2020 (8). DOI : 10.1093/ptep/ptaa104 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 2021-03-23 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ Particle Data Group (2020). "Hiukkasfysiikan katsaus" (PDF) . Teoreettisen ja kokeellisen fysiikan edistyminen . 2020 (8). DOI : 10.1093/ptep/ptaa104 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 22.03.2021 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ Particle Data Group (2020). "Hiukkasfysiikan katsaus" (PDF) . Teoreettisen ja kokeellisen fysiikan edistyminen . 2020 (8). DOI : 10.1093/ptep/ptaa104 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 21.03.2021 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ Particle Data Group (2020). "Hiukkasfysiikan katsaus" (PDF) . Teoreettisen ja kokeellisen fysiikan edistyminen . 2020 (8). DOI : 10.1093/ptep/ptaa104 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 22.03.2021 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ Particle Data Group (2020). "Hiukkasfysiikan katsaus" (PDF) . Teoreettisen ja kokeellisen fysiikan edistyminen . 2020 (8). DOI : 10.1093/ptep/ptaa104 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 21.03.2021 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ Particle Data Group (2020). "Hiukkasfysiikan katsaus" (PDF) . Teoreettisen ja kokeellisen fysiikan edistyminen . 2020 (8). DOI : 10.1093/ptep/ptaa104 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 22.03.2021 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ Particle Data Group (2020). "Hiukkasfysiikan katsaus" (PDF) . Teoreettisen ja kokeellisen fysiikan edistyminen . 2020 (8). DOI : 10.1093/ptep/ptaa104 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 2021-03-23 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ Particle Data Group (2020). "Hiukkasfysiikan katsaus" (PDF) . Teoreettisen ja kokeellisen fysiikan edistyminen . 2020 (8). DOI : 10.1093/ptep/ptaa104 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 21.03.2021 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ Particle Data Group (2020). "Hiukkasfysiikan katsaus" (PDF) . Teoreettisen ja kokeellisen fysiikan edistyminen . 2020 (8). DOI : 10.1093/ptep/ptaa104 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 16.5.2017 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ 1 2 Knecht, A. (2020). "Tutkimus ydinominaisuuksista myonisten atomien kanssa" . European Physical Journal Plus . 135 (10). DOI : 10.1140/epjp/s13360-020-00777-y . Arkistoitu alkuperäisestä 2021-04-30 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje );Väärä arvo |last-author-amp=Skawran( ohje )
↑ Igor Ivanov. CERN on vahvistanut heikon vuorovaikutuksen tärkeän ominaisuuden rikkomisen . N+1 (31. elokuuta 2015). Haettu 30. huhtikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 7. huhtikuuta 2017. (määrätön) (Venäjän kieli)
↑ Oleksi Bondarev. Kalifornian yliopiston tutkijat löysivät ilmiön, joka ei sovi alkuainehiukkasfysiikan standardimalliin . NV Techno (13. kesäkuuta 2017). Haettu 30. huhtikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 13. kesäkuuta 2017. (määrätön)
↑ Percival, Paul (1979). "Muonium kemia" (PDF) . Radiochimica Acta . 26 (1): 1-14. DOI : 10.1524/ract.1979.26.1.1 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 21.01.2022 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ 1 2 Prokhorov, 1992 , s. 231.
↑ Muonin perusteet . La Platan yliopisto . Haettu 30. huhtikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 26. huhtikuuta 2017. (määrätön) (Englanti)
↑ Rosenthal, I.L. (1968). "Korkeanenergisten kosmisten myonien vuorovaikutus" (PDF) . Fysikaalisten tieteiden edistysaskel . 94 (1): 91-125. DOI : 10.3367/UFNr.0094.196801d.0091 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 22.07.2018 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ Karnakov, B.M. (1999). "Ydinfuusion myonikatalyysi" (PDF) . Soros Educational Journal (12): 62-67. Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 2017-02-15 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
↑ Muontomografia . CERN . Haettu 30. huhtikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 7. huhtikuuta 2017. (määrätön) (Englanti)
↑ Igor Ivanov. Taivaalta pudonnut . N+1 (27. lokakuuta 2015). Haettu 30. huhtikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 7. huhtikuuta 2017. (määrätön)
↑ Morris, Christopher (2014). "Vaakasuuntainen kosmisen säteen myoniradiografia ydinuhkien kuvaamiseen" . Ydininstrumentit ja -menetelmät fysiikan tutkimuksessa Osa B: Säteen vuorovaikutus materiaalien ja atomien kanssa . 330 : 42-46. DOI : 10.1016/j.nimb.2014.03.017 . Arkistoitu alkuperäisestä 2021-04-30 . Haettu 30.04.2021 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje );Väärä arvo |last-author-amp=Bacon( ohje )
↑ Bartosik . Detector and Physics Performance at a Muon Collider , Journal of Instrumentation (4. toukokuuta 2020), s. P05001–P05001. Arkistoitu alkuperäisestä 25. huhtikuuta 2021. Haettu 24.1.2021.
↑ Tatjana Zimina, Aleksei Poniatov, Kirill Stasevich Muons ennustavat ukkosmyrskyjä ja magneettisia myrskyjä. Moskovan hallituksen nuorille tutkijoille myönnetyn palkinnon voittajat 2020 17-20

Kirjallisuus

Davydov A.S. Kvanttimekaniikka . - Valtion fyysisen ja matemaattisen kirjallisuuden kustantamo, 1963. - 747 s.
L. M. Brown, H. Rechenberg. Ydinvoimien käsitteen alkuperä . - Bristol, 1996. - 392 s.
G. Fraser. Hiukkasvuosisata. - Bristol, 1998. - 232 s. — ISBN 9780367400705 .
Prokhorov O.M. Fyysinen tietosanakirja. - M. , 1992. - T. 3. - 672 s. — ISBN 5-8527-0019-3 .
Belousov Yu. M. , Smilga V. P. Mikä on myonimenetelmä aineen tutkimiseen ?
Vaisenberg A. O. Mu-meson. - M .: Nauka, 1964. - 399 s.
Epätavallisten atomien ja ionien maailmassa: (Muon-menetelmä kemiassa) / V. N. Gorelkin , V. P. Smilga . - M .: Knowledge, 1986. - 47, [1] s. : sairas; 24 cm - (Uutta elämässä, tieteessä, tekniikassa. Kemia; 12/1986).

Linkit

Uudet tulokset terävöittävät ja hämmentävät myonin poikkeavan magneettisen momentin mysteeriä

Hiukkaset fysiikassa

perushiukkasia
_

Fermions

Kvarkit	u d s c b t
Leptonit	e- _ e + μ − • μ + τ − • τ + Neutrino ν e • ν e ν μ • ν μ ν τ • ν τ

Bosonit

Arvioida	γ g W ± •Z 0
Skalaari	Higgsin bosoni

Komposiittihiukkaset
_

hadronit

Baryonit ( hyperonit )	Nukleonit s s n n Δ Λ Σ Ξ Ω Pentakvarkit
Mesonit ( Quarkonia )	π η • η′ s ω φ J/ψ ϒ θ K B D T Tetrakvarkit

Perus- ja (tai) yhdistehiukkasten yhdisteet

Tavallinen	Atomiytimet deuteron Triton Helion α atomeja ioneja Kationit Anionit molekyylejä
Epätavallinen	Hypernukleusfysiikassa : Λ -hyperytimet Hypervety Hypertriton Σ -hyperytimet Eksoottiset atomit : Mesoatomit Muonic Muoninen vety Hadronic pioni Kaonic Antiprotoni Σ -hyperoninen Leptonin atomit positronium Muonium Dimuonium protonium Pioni mesomolekuli Dipositronium