Протоний

Прото́ний — связанная квантовомеханическая система (экзотический атом), состоящая из протона и антипротона.

Протоний
Состав Протон и антипротон
Семья Бозон
Группа Экзотический атом
Участвует во взаимодействиях Гравитационное[1]
Время жизни От 10−11 сек в нижних состояниях с n=1 до 10−6 сек в верхних состояниях с n=30.[2]
Квантовые числа
Барионное число 0
Спин Целый ħ

Свойства

Протоний нестабилен, протон и антипротон быстро аннигилирует. Время жизни протония составляет от 10−11 с в нижних состояниях с главным квантовым числом до 10−6 с в возбуждённых состояниях с [2]. Процесс аннигиляции протония начинается с превращения протон-антипротонной пары в пи-мезоны и завершается распадом пи-мезонов на фотоны, электроны, позитроны, антинейтрино и нейтрино[3]. Наибольшую часть энергии аннигиляции, примерно 50 %, уносят нейтрино и антинейтрино, 16 % приходится на электроны и позитроны[4]. Боровский радиус орбиты протония в 918 раз меньше чем у атома водорода. Основная особенность структуры энергетических уровней протония состоит в расщеплении термов в парасостоянии (спин равен нулю при антипараллельной ориентации спинов протона и антипротона) и ортосостояния (спин равен единице при параллельной ориентации спинов протона и антипротона)[5]. Также на структуру термов оказывает влияние ядерное взаимодействие.

Наблюдения

Впервые протоний по его спектру наблюдался в ЦЕРН в эксперименте PS171 (ASTERIX) на накопителе антипротонов LEAR, в 1980-х[6][7]. В спектрах фотонов были выделены линии, соответствующие переходам между возбуждёнными состояниями. Также протоний наблюдается в экспериментах с ловушками холодных частиц, например в эксперименте ATHENA на современном накопителе AD[8].

См. также

Примечания
  1. Удивительный мир внутри атомного ядра. Вопросы после лекции Архивировано 15 июля 2015 года., ФИАН, 11 сентября 2007 года
  2. Власов, 1966, с. 102.
  3. Власов, 1966, с. 104.
  4. Власов, 1966, с. 109.
  5. Власов, 1966, с. 99.
  6. Courrier CERN Volume 28, N° 1, Janvier-Février 1988, p. 12 (фр. ).
  7. Ground state of protonium
  8. Protonium production in ATHENA, L. Venturelli et al., NIM B, Vol. 261, 1–2, August 2007, pp. 40-43.

Литература
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.