Мюон

Мюондар

Mюоның ең жалпылық ыдырауы

Мюон (ағылш. Muon, грек әріпі му (μ) арқылы таңбаланады) — спині 1/2, өмір сүру уақыты 2,210–6с және массасы электронның массасынан шамамен 207 есе артық (энергетикалық бірлікте 105,7 МэВ) зарядталған элементар бөлшектер, олар Лептон сыныбына жатады. Теріс зарядталған (–) және оң зарядталған (+) мюондар біріне-бірі қатысты бөлшек және антибөлшек болып табылады.

Алғаш рет (1936 – 37) мюондарды ғарыштық сәулелерде байқаған америк. физиктер Карл Дейвид Андерсон (1905 – 1991) және Сид Неддермейер болды. Бастапқыда мюондарды жапон физигі Х.Юкаваның (1907 – 1981) болжамына орай, ядрлық күштерді тасымалдаушы бөлшектермен сай келеді деп ұйғарған. Бірақ, тәжірибеде бұл бөлшектердің ядролармен қарқынды әсерлеспей, керісінше әлсіз әсерлесетіні байқалды. Бұл “парадокс” 1947 ж. Юкава жорамалдаған бөлшектің қасиетіне ие және мюондарға және нейтриноға (антинейтриноға) ыдырайтын m(m) пи-мезон ашылғаннан кейін шешілді. ұарыш сәулелеріндегі және жоғары энергиялы үдеткіштердегі мюондардың негізгі көзі адрондардың – протондардың ядролармен, т.б. соқтығысуларында қарқынды пайда болатын пи-мезондардың (пиондардың) және К-мезондардың (каондардың) ыдырауы болып табылады.

Ал мюондардың екінші бір (әлсіз) көзі жоғары энергиялы фотондардан жұп бөлшектің туу процесі, гиперондардың, “ғажайып” бөлшектердің, т.б. ыдырауы. Теңіз деңгейінде мюондар – ғарыш сәулелеріндегі барлық бөлшектердің негізгі құраушылары (80). Қазіргі жоғары энергиялы үдеткіштерде қарқындылығы секундына 108–109 бөлшек мюондар шоғы алынады. Мюондардың әлсіз өзара әсері олардың ыдырауын тудырады.

Мұндай ыдырау мюонның вакуумдағы өмір сүру уақытын анықтайды. Заттарда аз өмір сүреді, себебі, ол оң зарядталған атомға тартылып мюондық атом (мезоатом) түзеді. Мезоатомда әлсіз өзара әсердің нәтижесінде мезонның А ядроға жұтылу процесі жүреді. Бұл процесс электрондық қармауға ұқсас және элементар өзара әсерлесуге саяды.Ядроның жұту ықтималдығы жеңіл элементтер үшін Z4-ке пропорционал өседі және Z=10-да ядроның ыдырау ықтималдығына теңеледі.

Тәжірибелерден, мюон, массасының өзгешелігі болмаса, барлық белгілі өзара әсерлесуге дәл электрон сияқты қатысады. Бұл құбылыс –е– әмбебаптығы деп аталады. Сонымен қатар, мюондар мен электрон бір-бірінен қайсыбір кванттық санымен – лептондық зарядымен өзгешеленеді. Мұндай өзгешелікке олардың сәйкес нейтринолары да ие. Массасының көптігіне байланысты тежелу кезіндегі мюондардың жоғалтатын энергиясы электрондармен салыстырғанда әлдеқайда аз болғандықтан, олардың өтімділік қабілеті адрондар мен электрондарға және кванттарға қарағанда жоғары.

Сілтемелер

• Химиялық элементтер
• Электрондар
• Заряд
• Атом
• Ядро
• Мюон g−2