Μιόνιο

Το μυόνιο (επίσης μιόνιο, ετυμολογείται από το ελληνικό γράμμα μυ/μι (μ) που χρησιμοποιείται για να το αντιπροσωπεύσει – αγγλική ονομασία muon) είναι στοιχειώδες σωματίδιο παρόμοιο με το ηλεκτρόνιο, με αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο και ιδιοστροφορμή (spin) 1⁄2. Μαζί με το ηλεκτρόνιο, το ταυ λεπτόνιο, και τα τρία νετρίνα, είναι ταξινομημένο ως λεπτόνιο. Είναι ένα ασταθές υποατομικό σωματίδιο και έχει τη δεύτερη πιο μακροχρόνια μέση διάρκεια ζωής (2.2 µs), μετά από το νετρόνιο (~15 λ.). Όπως όλα τα στοιχειώδη σωματίδια, το μυόνιο έχει ένα αντίστοιχο αντισωμάτιο αντίθετου φορτίου αλλά ίσης μάζας και spin: το αντιμυόνιο (επίσης αποκαλούμενο θετικό μυόνιο). Τα μυόνια συμβολίζονται με μ⁻ και τα αντιμυόνια με μ⁺. Τα μυόνια αναφέρονταν μερικές φορές ως μυ-μεσόνια στο παρελθόν, παρόλο που δεν κατατάσσονται ως μεσόνια από τους σύγχρονους φυσικούς που ασχολούνται με τα στοιχειώδη σωματίδια.

Μυόνιο

Το Διάγραμμα Φάινμαν της διάσπασης ενός μυονίου σε ηλεκτρόνιο και σε δύο νετρίνα (μυονικό και ηλεκτρονικό).
Σύνθεση	Στοιχειώδες σωμάτιο
Στατιστική	Φερμιονική
Γενιά	Δεύτερη
Αλληλεπιδράσεις	Βαρυτική, ηλεκτρομαγνητική και ασθενής
Σύμβολο	μ-
Αντισωματίδιο	Αντιμυόνιο (μ+)
Ανακαλύφθηκε	Καρλ Ντέιβιντ Άντερσον (1936)
Αναλλοίωτη μάζα	105.6583715(35) MeV/c2[1]
Μέσος χρόνος ζωής	2.1969811(22) × 10-6 s[1]
Ηλεκτρικό φορτίο	-1 e
Φορτίο χρώματος	Κανένα
Σπιν	½

Διάσπαση

Τα μυόνια είναι ασταθή στοιχειώδη σωματίδια και είναι βαρύτερα από τα ηλεκτρόνια και τα νετρίνα, αλλά ελαφρύτερα από όλα τα άλλα σωματίδια ύλης. Διασπώνται μέσω μη ισχυρών αλληλεπιδράσεων σε ηλεκτρόνια, δύο νετρίνα και πιθανώς άλλα σωματίδια με συνολικό φορτίο ίσο με το αρχικό φορτίο του μιονίου που είναι ίσο με αυτό του ηλεκτρονίου. Σχεδόν πάντα, διασπώνται σε ένα ηλεκτρόνιο, ένα αντινετρίνο ηλεκτρονίου και ένα νετρίνο μυονίου. Τα αντιμιόνια διασπώνται σε ένα ποζιτρόνιο, ένα νετρίνο ηλεκτρονίου και ένα αντινετρίνο μυονίου.

Άτομα μυονίων

Το μυόνιο ήταν το πρώτο στοιχειώδες σωματίδιο που ανακαλύφθηκε , το οποίο δεν εμφανίζεται στα συνηθισμένα άτομα. Τα αρνητικά μυόνια μπορούν, παρόλα αυτά, να διαμορφώσουν μιονικά άτομα αντικαθιστώντας ένα ηλεκτρόνιο στα συνηθισμένα άτομα. Τα μυονικά άτομα είναι πάντα πολύ μικρότερα από τα συνηθισμένα άτομα.

Ένα θετικό μυόνιο [Αντιμυόνιο (μ⁺)] μπορεί να σχηματίσει και ένα εξωτικό άτομο [γνωστό και ως muonium (Mu)], στο οποίο το μυόνιο λειτουργεί ως πυρήνας. Το θετικό μυόνιο σε αυτό το περιβάλλον μπορεί να θεωρηθεί ως ψευδοϊσότοπο του υδρογόνου με το ένα ένατο της μάζας του πρωτονίου. Εξαιτίας της μειωμένης μάζας του μυονίου, αυτό το μικρής ζωής άτομο συμπεριφέρεται χημικά (με μια πρώτη προσέγγιση) όπως το πρώτιο (υδρογόνο), το δευτέριο και το τρίτιο.

Δείτε επίσης

• Ηλεκτρόνιο

Αναφορές

1. J. Beringer et al. (Particle Data Group) (2012). «PDGLive Particle Summary 'Leptons (e, mu, tau, ... neutrinos ...)'» (PDF). Particle Data Group. Ανακτήθηκε στις 12 Ιανουαρίου 2013.

Βιβλιογραφία

• Neddermeyer, S.H.; Anderson, C.D. (1937). «Note on the Nature of Cosmic-Ray Particles». Physical Review 51 (10): 884–886. doi:10.1103/PhysRev.51.884. Bibcode: 1937PhRv...51..884N. https://authors.library.caltech.edu/8618/1/NEDpr37.pdf.
• Street, J.C.; Stevenson, E.C. (1937). «New evidence for the existence of a particle of mass intermediate between the Proton and electron». Physical Review 52 (9): 1003–1004. doi:10.1103/PhysRev.52.1003. Bibcode: 1937PhRv...52.1003S. https://semanticscholar.org/paper/1ae47904c340d34a8bc77f550fa7fd399b85ed3a.
• Feinberg, G.; Weinberg, S. (1961). «Law of Conservation of Muons». Physical Review Letters 6 (7): 381–383. doi:10.1103/PhysRevLett.6.381. Bibcode: 1961PhRvL...6..381F.
• Serway· Faughn (1995). College Physics (4th έκδοση). Saunders. σελ. 841.
• Knecht, M. (2003). «The Anomalous Magnetic Moments of the Electron and the Muon». Στο: Duplantier, B.· Rivasseau, V. Poincaré Seminar 2002: Vacuum Energy – Renormalization. Progress in Mathematical Physics. 30. Birkhäuser Verlag. σελ. 265. ISBN 978-3-7643-0579-6.
• Derman, E. (2004). My Life as a Quant. John Wiley & Sons. σελίδες 58–62.