egzotik atom - Exotic atom

Bir egzotik atomu bir başka normal atomu , bir ya da daha çok alt-atom parçacıklar aynı diğer parçacıklar ile ikame edildiği sorumlu . Örneğin, elektronlar gibi diğer negatif yüklü parçacıkların ile ikame edilebilir muonlar (muonic atomu) ya da cular (piyonik atomu). Bu ikame parçacıklar genellikle kararsız olduklarından, egzotik atomların tipik olarak çok kısa ömürleri vardır ve şimdiye kadar gözlemlenen hiçbir egzotik atom normal koşullar altında varlığını sürdüremez.

müonik atomlar

Bir müonik atomda (önceden mu-mesic atomu olarak adlandırılırdı , şimdi müonların mezon olmadığı için yanlış bir adlandırma olarak bilinir ), bir elektronun yerini, elektron gibi bir lepton olan bir müon alır . Yana leptonların sadece duyarlı olan zayıf , elektromanyetik ve yerçekimi kuvvetleri, muonic atomuna elektromanyetik etkileşim çok yüksek hassasiyet için düzenlenmiştir.

Bir müon bir elektrondan daha büyük olduğu için, Bohr yörüngeleri müonik bir atomda çekirdeğe sıradan bir atomdan daha yakındır ve kuantum elektrodinamiğine bağlı düzeltmeler daha önemlidir. Muonic atomlara Study enerji seviyesi ile ilgili olarak, geçiş oranları uyarılmış mevkilerden için temel durum bu nedenle kuantum elektrodinamik deneysel testleri sağlar.

Müon katalizli füzyon , müonik atomların teknik bir uygulamasıdır.

Hidrojen-4.1 (Müonik helyum)

2 proton, 2 nötron, 1 müon ve 1 elektrondan oluşan hidrojen 4.1

^4.1 H (Hidrojen-4.1) sembolü , 2 protona ve 2 nötrona sahip olan helyum-4'e benzeyen egzotik atom muonik helyumu ( ⁴ He-μ) tanımlamak için kullanılmıştır . Ancak elektronlarından birinin yerini yine -1 yükü olan bir müon alır . Müonun yörüngesi atom çekirdeğine çok yakın olduğu için bu müon çekirdeğin bir parçası olarak kabul edilebilir. Atom daha sonra 2 protonlu, 2 nötronlu ve 1 müonlu, toplam nükleer yük +1 (2 proton ve 1 müondan) ve dışında sadece bir elektronlu bir çekirdeğe sahiptir , böylece hidrojen izotopu yerine etkin bir şekilde hidrojen izotopudur. helyum. Bir müonun ağırlığı yaklaşık 0.1 amu olduğundan izotopik kütle 4.1'dir. Çekirdeğin dışında sadece bir elektron olduğu için hidrojen-4.1 atomu diğer atomlarla reaksiyona girebilir. Kimyasal davranışı asil bir helyum atomunun değil, bir hidrojen atomunun davranışıdır. Atomun tek radyoaktif kısmı müondur. Bu nedenle atom, müonun yarı ömrü olan 1.52 mikrosaniye (1.52×10 ^-6 saniye) ile bozunur .

hadronik atomlar

Bir hadronik atomu arasında bir ya da daha fazla olan bir atom yörünge elektron negatif yüklü bir değiştirilir hadronun . Olası hadronlar , topluca mesonik atomlar olarak adlandırılan bir piyonik atom veya bir kaonik atom (bkz. Kaonik hidrojen ) veren pion veya kaon gibi mezonları içerir ; Antiprotonlar bir verimli, antiprotonic atomu ; ve
Σ^-
parçacık, veren bir
Σ^-
veya sigmaonik atom .

Leptonlardan farklı olarak, hadronlar güçlü kuvvet yoluyla etkileşebilir , bu nedenle hadronik atomların yörüngeleri , çekirdek ve hadron arasındaki nükleer kuvvetlerden etkilenir . Güçlü kuvvet kısa menzilli bir etkileşim olduğu için, söz konusu atomik orbital çekirdeğe yakınsa, hadronun çekirdek tarafından emilmesi nedeniyle ilgili enerji seviyeleri genişleyebildiği veya kaybolabildiği zaman bu etkiler en güçlüdür. Piyonik hidrojen ve kaonik hidrojen gibi hadronik atomlar bu nedenle güçlü etkileşimler teorisi, kuantum kromodinamiğinin deneysel araştırmalarını sağlar .

onyum

Bir onyum (çoğul: onia ), bir parçacığın ve onun karşı parçacığının bağlı durumudur. Klasik onyum olan pozitronyum bir elektron ve bir şekilde birbirine bağlanmış bir pozitron oluşur, metastabil üçlü halde 142 ns nispeten uzun bir kullanım ömrü ile, durum. Pozitronyum, 1950'lerden beri kuantum alan teorisindeki bağlı durumları anlamak için incelenmiştir. Göreli olmayan kuantum elektrodinamiği (NRQED) adı verilen yeni bir gelişme, bu sistemi bir kanıtlama zemini olarak kullandı.

Pionium , iki bir birbirine zıt yüklü bir bağlı halde cular , anlamak için kullanışlıdır güçlü bir etkileşimi . Bu aynı zamanda proton-antiproton bağlı bir durum olan protonyum için de geçerli olmalıdır . Pionium ve protonium ciltlenmiş durumlarını anlamak ilişkin kavramları netleştirmek amacıyla önemli olan egzotik hadronları gibi MESONIC moleküller ve pentaquark devletler. Zıt yüklü iki kaonun bağlı hali olan kaonyum , henüz deneysel olarak gözlemlenmemiştir.

Sayelerinde teorisinde pozitronyum gerçek analogları, ancak, egzotik atomuna ancak bazı değildir Mezonlar , quarkonium durumları gibi ağır kuark yapılır, çekicilik ve alt kuark ve Antikuark. ( Üst kuarklar o kadar ağırdır ki, bağlı durumlar oluşturmadan önce zayıf kuvvet yoluyla bozunurlar .) Bu durumların relativistik olmayan kuantum renk dinamiği (NRQCD) ve kafes QCD yoluyla araştırılması, kuantum renk dinamiğinin giderek daha önemli olan testleridir .

Muonyum , ismine rağmen, bir müon ve bir antimüon içeren bir onyum değildir , çünkü IUPAC bu ismi bir elektronla bağlı bir antimuon sistemine atamıştır. Bununla birlikte, bir Muon-antimuon bağlı halde, üretimi olan (denilen bir onyum doğru muonium ), teorize edilmiştir.

hipernükleer atomlar

Atomlar, hiperon adı verilen garip parçacıkları içeren bir hipernükleusun yörüngesinde dönen elektronlardan oluşabilir . Bu tür hipernükleer atomlar genellikle nükleer davranışları için incelenir ve atom fiziği yerine nükleer fizik alanına girer .

yarı parçacık atomları

İçinde yoğun madde sistemleri, özellikle bazı yarı iletkenler olarak adlandırılan durum vardır eksitonlar bir elektron ve bir arasında bağıl durumlar vardır elektron delik .

egzotik moleküller

Egzotik bir molekül, bir veya daha fazla egzotik atom içerir.

Di-pozitronyum , iki bağlı pozitronyum atomu
Pozitronyum hidrit , bir hidrojen atomuna bağlı bir pozitronyum atomu
müonyum klorür

"Egzotik molekül" ayrıca piramidal heksametilbenzen#Dication ve bir Rydberg atomu gibi diğer bazı yaygın olmayan özelliklere sahip bir moleküle de atıfta bulunabilir .

Languages

In other projects