Мюон

З пляцоўкі Вікіпедыя
Jump to navigation Jump to search
Мюон
сімвал μ (μ)
маса 105,6583715(35) МэВ[1]
антычасціца μ+
класы лептон, ферміён
квантавыя лікі
электрычны зарад −1
спін 1/2
ізатапічны спін 0
барыённы лік 0
дзіўнасць 0
чароўнасць 0
Іншыя ўласцівасці і звесткі
час жыцця 2,19703(4)×10−6 c
каналы распаду
састаў часціцы няма

Мюо́н, мю-мезон — нестабільная зараджаная элементарная часціца, якая мае спін ½, час жыцця 2,2 мікрасекунды і масу прыкладна ў 207 разоў большую за масу электрона; адносіцца да лептонаў. Адмоўна зараджаны μ і дадатна зараджаны μ+ мюоны з’яўляюцца антычасціцамі адзін аднаго.

Апісанне[правіць | правіць зыходнік]

Фейнманаўская дыяграма распаду мюона

Эксперыментальна выяўлены ў касмічных праменях амерыканскімі фізікамі К. Андэрсанам і С. Недэрмаерам у 19361937 гадах.

Асноўныя крыніцы мюонаў — распад піонаў і каонаў, якія інтэнсіўна нараджаюцца пры сутыкненнях адронаў, працэс нараджэння пар μ μ+ фатонамі высокіх энергій, распады гіперонаў, «зачараваных» часціц і інш.

Па сваіх уласцівасцях ва ўсіх вядомых узаемадзеяннях μ паводзіць сябе аналагічна электрону, ад якога адрозніваецца толькі масай (μ — e-універсальнасць).

Слабае ўзаемадзеянне мюонаў выклікае іх распад на электрон (ці пазітрон) і адпаведнае нейтрына, што вызначае час жыцця мюонаў у вакууме.

У рэчыве павольныя мюоны страчваюць энергію на іанізацыю атамаў і могуць спыняцца. Пры гэтым μ прыцягваецца ядром атама і ўтвараецца мезаатам, а μ+ далучае да сябе электрон і ўтвараецца мюоній.

Практычнае выкарыстанне[правіць | правіць зыходнік]

У 1965 году Луіс Альварэс прапанаваў выкарыстоўваць мюоны, якія ўзнікаюць у зямной атмасферы пад дзеяннем касмічных прамянёў, для прасвечвання егіпецкіх пірамід з мэтай пошуку не выяўленых пакуль паражнін - пахавальных камер. Ідэя заключалася ў тым, што з тых напрамкаў, дзе маюцца паражніны, павінен прыходзіць больш моцны паток мюонов, паколькі паветра ў паражнінах прапускае больш мюонов, чым вапняковыя блокі, з якіх зроблена піраміда. У 1967 годзе такім чынам была вывучана каля пятай часткі піраміды Хафры. Паражніны выявіць не ўдалося[2]. У пазнейшых працах (2017), якія абапіраюцца на тры розных метаду дэтэктавання мюонов, было ўстаноўлена, што над Вялікі галерэяй піраміды Хеопса знаходзіцца 30-метровая паражніну. Цэнтр камеры размяшчаецца на 40-50 метраў вышэй падлогі «Камеры царыцы», па даўжыні яна параўнальная з Вялікай галерэяй[3].

Гэты метад атрымаў далейшае развіццё ў пачатку XXI стагоддзя ў сувязі з задачай выяўлення ядзернай кантрабанды. Дэтэктаванне мюонов, якія прайшлі праз груз, дазваляе вызначыць наяўнасць у ім цяжкіх элементаў, у тым ліку, свінцу, ўрану і плутонію. Больш цяжкія элементы мацней адхіляюць мюоны ў актах рассейвання, таму, усталяваўшы газаразрадныя дэтэктары зверху і знізу доследнага аб'екта і параўноўваючы трэкі мюонов ў іх, можна вызначыць наяўнасць падазроных элементаў.

Гэты метад атрымаў назву мюоны тамаграфіі. Работы па яго распрацоўцы былі пачаты ў Лос-Аламоскай нацыянальнай лабараторыі ў 2003 годзе пад кіраўніцтвам Крыстафера Морыса. У 2012 годзе былі праведзены першыя тэсты дасведчанага ўзору ў тэрмінале Фрыпарта на Багамскіх выспах. Тэсты паказалі, што абсталяванне вызначае наяўнасць падазроных матэрыялаў з практычна стоадсоткавай надзейнасцю.

У 2015 годзе былі зроблены выпрабаванні метаду Мюоны тамаграфіі як метаду неразбуральнага кантролю ў электраэнергетыцы для ацэнкі ступені дэградацыі бетону(англ.) бел., стану засавак і вымярэння таўшчынь сценак труб[4].

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі

Літаратура[правіць | правіць зыходнік]