Muónio

 Nota: Para átomos onde um ou mais eletrões foram substituídos por muões, veja Átomo exótico.

O muónio ^{(português europeu)} ou muônio ^{(português brasileiro)} é um átomo exótico, composto por um antimuão, antipartícula do muão ^{(português europeu)} ou muón ^{(português brasileiro)}, e um eletrão ^{(português europeu)} ou elétron ^{(português brasileiro)},^[1] descoberto por Vernon W. Hughes em 1960.^[2] A IUPAC atribuiu-lhe o símbolo Mu.^[3] Apesar da curta vida do muônio, este pode entrar em compostos como o cloreto de muônio (MuCl) ou muônido de sódio (NaMu).^[3]

Esquema simplificado de um átomo de muônio.

Devido à diferença entre as massas do múon e do elétron, o muônio (
μ+

e−
) é assemelha-se mais ao átomo de hidrogênio (
p+

e−
) que o positrônio (
e+

e−
). O seu raio de Bohr e sua energia de ionização correspondem a cerca de 0,5% das do hidrogênio, deutério e trítio.^[4]

Apesar de possuir um tempo de vida curto, os químicos físicos estudam-no através da espectroscopia de spin muônico (μSR), num processo de ressonância magnética semelhante à espectroscopia por ressonância de spin eletrónico (ESR) e à ressonância magnética nuclear. Tal como a ESR, a μSR é útil no estudo das transformações químicas e na análise da estrutura de compostos com possíveis novas propriedades.

Uma vez que, tal como o elétron, o múon é um leptão ^{(português europeu)} ou leptón ^{(português brasileiro)}, os níveis de energia atómica podem ser calculado com precisão através da eletrodinâmica quântica (QED), ao contrário do que acontece com o átomo de hidrogênio cuja estrutura interna do protão ^{(português europeu)} ou protón ^{(português brasileiro)} é dominado pelo regime da cromodinâmica quântica (QCD). Por esta razão, o muônio é um sistema ideal para o estudo de estados ligados puramente por QED, assim como para a procura de nova física para além do Modelo Padrão.^[5]

Ver também

• átomo exótico
• positrônio
• múon
• Verdadeiro muônio
• antimúon

Referências

1. IUPAC (1997). «Muonium». In: A.D. McNaught, A. Wilkinson. Compendium of Chemical Terminology 🔗 2nd ed. [S.l.]: Blackwell Scientific Publications. ISBN 0-86542-684-8. doi:10.1351/goldbook.M04069
2. V.W Hughes,; et al. (1960). «Formation of Muonium and Observation of its Larmor Precession». Physical Review Letters. 5 (2): 63–65. Bibcode:1960PhRvL...5...63H. doi:10.1103/PhysRevLett.5.63
3. W.H. Koppenol (IUPAC) (2001). «Names for muonium and hydrogen atoms and their ions» (PDF). Pure and Applied Chemistry. 73 (2): 377–380. doi:10.1351/pac200173020377
4. Walker, David C (8 de setembro de 1983). Muon and Muonium Chemistry. [S.l.: s.n.] p. 4. ISBN 978-0-521-24241-7
5. K.P. Jungmann (2004). «Past, Present and Future of Muonium». Proc. of Memorial Symp. in Honor of V. W. Hughes, New Haven, Connecticut, 14–15 Nov 2003. 134 páginas. Bibcode:2004shvw.conf..134J. ISBN 978-981-256-050-6. arXiv:nucl-ex/0404013. doi:10.1142/9789812702425_0009