Прагляд зыходнага тэксту старонкі Мюон

{{Элементарная часціца|Мюон|{{math|μ (μ<sup>−</sup>)}}|105,6583715(35)&nbsp;МэВ<ref>http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt Fundamental Physical Constants — Complete Listing</ref>|{{math|μ<sup>+</sup>}}|[[лептон]], [[ферміён]]|−1|1/2|0|0|0|0|2,19703(4){{e|−6}}&nbsp;c| <math>e^- + \nu_{\mu} + \bar{\nu_e}</math> |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 [[электрон]]а; адносіцца да [[лептон]]аў.

Адмоўна зараджаны {{math|μ<sup>−</sup>}} і дадатна зараджаны {{math|μ<sup>+</sup>}} мюоны з’яўляюцца [[антычасціца]]мі адзін аднаго. Яны маюць роўныя масы і спіны, але процілеглыя зарады.

Па гістарычных прычынах, мюоны часам называюць '''мю-мезонамі''', хоць яны не з’яўляюцца [[мезон]]амі ў сучасным уяўленні фізікі элементарных часціц<ref>Паводле сучаснай тэрміналогіі, [[мезон]]ы — гэта [[адрон]]ы з цэлым [[спін]]ам. Тады як мюоны з’яўляюцца [[лептон]]амі.</ref>.

У [[Стандартная мадэль|стандартнай мадэлі]] [[Фізіка элементарных часціц|фізікі элементарных часціц]] мюон (разам з [[электрон]]ам, [[таон]]ам і адпаведнымі відамі [[нейтрына]]) уваходзіць у сямейства [[лептон]]аў і з’яўляецца адным з фундаментальных [[ферміён]]аў.
Як і астатнія лептоны, мюон, відаць, бесструктурны і не складаецца з нейкіх іншых элементарных часціц.

Адзінае прынцыповае адрозненне мюона ад электрона — маса мюона, якая ў 207 разоў большая за масу электрона. Па іншых, не звязаных з масай, уласцівасцях мюон вельмі падобны на электрон, і з гэтай прычыны мюон можна разглядаць як вельмі цяжкі электрон.

На Зямлі мюоны рэгіструюцца ў касмічных прамянях, яны ўзнікаюць у выніку распаду зараджаных [[Пі-мезон|піонаў]]. Піоны ствараюцца ў верхніх слаях атмасферы першаснымі [[касмічныя прамяні|касмічнымі прамянямі]] і маюць вельмі кароткі час распаду — некалькі нанасекунд. Час жыцця мюонаў дастаткова малы — 2,2 мікрасекунды, тым не менш гэта элементарная часціца — рэкардсмен па часу жыцця, і даўжэй за яе не распадаецца толькі свабодны [[нейтрон]]. Аднак мюоны касмічных прамянёў маюць скорасці, блізкія да [[скорасць святла|скорасці святла]], так што з-за {{нп5|рэлятывісцкае запаволенне часу|эфекту запаволення часу|ru|Релятивистское замедление времени}} [[спецыяльная тэорыя адноснасці|спецыяльнай тэорыі адноснасці]] іх лёгка выявіць ля паверхні Зямлі<ref name=":0" />.

== Гісторыя ==
Мюоны былі эксперыментальна выяўлены ў [[касмічныя прамяні|касмічных праменях]] амерыканскімі фізікамі [[Карл Дэйвід Андэрсан|К. Андэрсанам]] і {{нп5|Сет Недэрмаер|С. Недэрмаерам|en|Seth Neddermeyer}} у [[Каліфарнійскі тэхналагічны інстытут|Калтэху]] ў [[1936]]—[[1937]] гадах.
Андэрсан заўважыў адмоўна зараджаныя часціцы, якія, праходзячы скрозь магнітнае поле, адхіляліся не так крута, як [[электрон]]ы, але круцей, чым [[пратон]]ы. Было зроблена дапушчэнне, што іх [[электрычны зарад]] роўны зараду электрона, і таму для тлумачэння адрознення ў адхіленні было неабходна, каб гэтыя часціцы мелі прамежкавую масу (якая ляжыць недзе паміж масай электрона і масай пратона).

Па гэтай прычыне Андэрсан першапачаткова назваў новую часціцу «мезатрон», выкарыстоўваючы прыстаўку «меза-» (ад [[грэчаская мова|грэчаскага]] слова «прамежкавы»). Неўзабаве пасля гэтага былі выяўлены іншыя часціцы прамежкавай масы і быў прыняты больш агульны тэрмін ''мезон'' для абазначэння любой такой часціцы. У сувязі з неабходнасцю розных абазначэнняў для розных тыпаў мезонаў, мезатрон быў перайменаваны ў «мю-мезон» (ад грэчаскай літары «мю»). Да таго, як быў адкрыты [[пі-мезон]], мюон лічыўся кандыдатам на ролю пераносчыка [[моцнае ўзаемадзеянне|моцнага ўзаемадзеяння]], які быў неабходны ў незадоўга да таго распрацаванай тэорыі [[Хідэкі Юкава|Юкавы]]. Аднак было выяўлена, што мюон не ўступае ў моцныя ўзаемадзеянні, і некаторы час (да адкрыцця пі-мезона) такія паводзіны мюона заставаліся загадкай.

== Апісанне ==
[[Файл:Myon-Zerfall.svg|справа|thumb|Фейнманаўская дыяграма распаду мюона]]

Асноўныя крыніцы мюонаў — распад [[піон]]аў і [[каон]]аў, якія інтэнсіўна нараджаюцца пры сутыкненнях [[адрон]]аў, працэс нараджэння пар {{math|μ<sup>−</sup>}} {{math|μ<sup>+</sup>}} [[фатон]]амі высокіх энергій, распады [[гіперон]]аў, «зачараваных» часціц і інш.

Па сваіх уласцівасцях ва ўсіх вядомых узаемадзеяннях {{math|μ<sup>−</sup>}} паводзіць сябе аналагічна электрону, ад якога адрозніваецца толькі масай ({{math|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 {{math|μ<sup>−</sup>}} прыцягваецца ядром атама і ўтвараецца [[мезаатам]], а {{math|μ<sup>+</sup>}} далучае да сябе электрон і ўтвараецца [[мюоній]].

== Экзатычныя атамы ==

=== Мюонныя атамы ===
{{main|Мезаатам}}

Мюоны былі першымі адкрытымі [[элементарная часціца|элементарнымі часціцамі]], якія не сустракаліся ў звычайных [[атам]]ах. Адмоўныя мюоны могуць, аднак, фарміраваць мюонныя атамы, замяняючы электроны ў звычайных атамах. Рашэнне [[ураўненне Шродзінгера|ўраўнення Шродзiнгера]] для вадародаподобнага атама паказвае, што характэрны памер атрымліваемых хвалевых функцый (гэта значыць [[бораўскі радыус]], калі разглядаецца атам вадароду са звычайным электронам) адваротна прапарцыянальны масе часціцы, якая рухаецца вакол [[атамнае ядро|атамнага ядра]]. З-за таго, што маса мюона больш чым у дзвесце разоў пераўзыходзіць масу электрона, памер атрыманай «мюоннай [[атамная арбіталь|атамнай арбіталi]]» у столькі ж разоў меншы за аналагічную электронную. У выніку, ужо для ядраў з [[зарадавы лік|зарадавым лікам]] Z = 5-10 памеры мюоннага воблака параўнальныя ці не больш чым на парадак пераўзыходзяць памеры ядра, і някропкавасць ядра пачынае аказваць моцны ўплыў на выгляд хвалевых функцый мюона. Як вынік, вывучэнне іх энергетычнага спектра (інакш кажучы, ліній паглынання мюоннага атама) дазваляе «зазірнуць» у ядро і даследаваць яго ўнутраную структуру. Таксама малыя памеры атамаў дазваляюць атамным ядрам моцна зблізіцца і зліцца, што выкарыстоўваецца для ажыццяўлення тэрмаядзернага сінтэзу (гл. [[мюонны каталіз]]).

=== Мюонiй ===
{{main|Мюоній}}

Дадатны мюон, спынены ў звычайнай матэрыі, можа звязаць электрон і ўтварыць мюонiй (Mu) — атам, у якім мюон дзейнічае як ядро. {{нп5|Прыведзеная маса||ru|Приведённая масса}} мюонiя і, такім чынам, яго [[бораўскі радыус]] блізкія да адпаведных велічынь для [[вадарод]]у, з прычыны чаго гэты караткажывучы атам ў першым прыбліжэнні паводзіць сябе ў хімічных рэакцыях як звышлёгкі ізатоп вадароду<ref>http://teachmen.ru/work/exotic/ {{Архівавана|url=https://web.archive.org/web/20191213072748/http://teachmen.ru/work/exotic/ |date=13 снежня 2019 }} - Экзотические атомы</ref>.

== Практычнае выкарыстанне ==
У 1965 годзе [[Луіс Уолтэр Альварэс|Луіс Альварэс]] прапанаваў выкарыстоўваць мюоны, якія ўзнікаюць у [[Атмасфера Зямлі|зямной атмасферы]] пад дзеяннем [[Касмічныя прамяні|касмічных прамянёў]], для прасвечвання [[Егіпецкія піраміды|егіпецкіх пірамід]] з мэтай пошуку не выяўленых пакуль поласцей — пахавальных камер. Ідэя заключалася ў тым, што з тых напрамкаў, дзе знаходзяцца поласці, павінен прыходзіць больш моцны паток мюонаў, паколькі паветра ў поласцях прапускае больш мюонаў, чым [[вапняк]]овыя блокі, з якіх зроблена піраміда. У 1967 годзе такім чынам была вывучана прыкладна пятая частка [[Піраміда Хефрэна|піраміды Хафры]]. Поласці выявіць не ўдалося<ref name="popmech">{{артыкул|аўтар=А. Левин.|загаловак=Мюоны дают добро|спасылка=http://elementy.ru/lib/431926|выданне=Популярная механика|год=2013|нумар=3|старонкі=}}</ref>. У 2016 годзе мюонны сканер выявіў поласць у пірамідзе [[Снофру]]<ref name=":0">[http://ria.ru/science/20160606/1443477469.html Ученые: мюонный сканер нашел тайную комнату в пирамиде Снофру] // июнь 2016</ref>. У пазнейшых працах (2017), якія абапіраюцца на тры розныя метады дэтэктавання мюонаў, было ўстаноўлена, што над Вялікаю галерэяй [[Піраміда Хеопса|піраміды Хеопса]] знаходзіцца 30-метровая поласць. Цэнтр камеры размяшчаецца на 40-50 метраў вышэй падлогі «Камеры царыцы», па даўжыні яна параўнальная з Вялікаю галерэяй<ref>{{Cite news|title=Физики подтвердили существование «тайной комнаты» в пирамиде Хеопса|author=К. Уласович|url=https://nplus1.ru/news/2017/11/02/hufu-void|work=nplus1.ru|date=02.11.2017}}</ref><ref>{{cite journal |doi=10.1038/nature24647 |pmid=29160306 |title=Discovery of a big void in Khufu's Pyramid by observation of cosmic-ray muons |journal=Nature |volume=422 |issue=6929 |pages=386–390 |year=2017 |last1=Morishima |first1=Kunihiro |last2=Kuno |first2=Mitsuaki |last3=Nishio |first3=Akira |last4=Kitagawa |first4=Nobuko |last5=Manabe |first5=Yuta |bibcode=2017Natur.422..277B|arxiv=1711.01576 | issn = 0028-0836 }}</ref>.

Гэты метад атрымаў далейшае развіццё ў пачатку XXI стагоддзя ў сувязі з задачай выяўлення [[Радыеактыўны элемент|ядзернай]] [[Кантрабанда|кантрабанды]]. Дэтэктаванне мюонаў, якія прайшлі скрозь груз, дазваляе вызначыць наяўнасць у ім цяжкіх элементаў, у тым ліку, [[свінец|свінцу]], [[уран (хімічны элемент)|урану]] і [[плутоній|плутонію]]. Цяжэйшыя элементы мацней адхіляюць мюоны ў актах рассейвання, таму, усталяваўшы [[Лічыльнік Гейгера|газаразрадныя дэтэктары]] зверху і знізу доследнага аб’екта і параўноўваючы трэкі мюонаў у іх, можна вызначыць наяўнасць падазроных элементаў.

Гэты метад атрымаў назву ''мюоннай тамаграфіі''. Работы па яго распрацоўцы былі пачаты ў Лос-Аламаскай нацыянальнай лабараторыі ў 2003 годзе пад кіраўніцтвам Крыстафера Морыса. У 2012 годзе былі праведзены першыя тэсты доследнага ўзору ў тэрмінале Фрыпарта на [[Багамскія Астравы|Багамскіх астравах]]. Тэсты паказалі, што абсталяванне вызначае наяўнасць падазроных матэрыялаў з практычна стопрацэнтнай надзейнасцю.

У 2015 годзе былі зроблены выпрабаванні метаду мюоннай тамаграфіі як метаду [[Неразбураючы кантроль|неразбуральнага кантролю]] ў [[Электраэнергетыка|электраэнергетыцы]] для ацэнкі ступені {{нп5|Дэградацыя бетону|дэградацыі бетону||Concrete degradation}}, стану [[Засаўка|засавак]] і [[Таўшчынамер|вымярэння таўшчынь сценак труб]]<ref>{{cite web
 |url         = https://nplus1.ru/news/2015/07/01/mutomo
 |title       = Зданиям сделают «томографию» с помощью космических мюонов
 |date        = 2015-07-01
 |publisher   = N+1
 |accessdate  = 2015-07-01
}}</ref>.

== Гл. таксама ==
* [[Мезоны]]

== Зноскі ==
{{reflist|2}}

== Літаратура ==
* {{крыніцы/БелЭн|11к|Мюоны}} С. 62.

== Спасылкі ==
* {{З|ФЭ|http://www.femto.com.ua/articles/part_1/2381.html|загаловак=Мюоны}}

{{Часціцы}}

[[Катэгорыя:Элементарныя часціцы]]
[[Катэгорыя:Лептоны]]