Мезоатом, атом, в якому один з електронів атомної оболонки заміщений негативно зарядженим мезоном, точніше, m - -мюоном, або p - - або К - -мезонамі. Існування М. було передбачене американським фізиком Дж. Уїлером в 1949 незабаром після відкриття p - -мезонов. У 1970 було доведено існування атомів, в яких електрон заміщений S, - -гипероном, X - -гипероном (див. Гіперони ) або антипротоном . Радіуси М. в незбудженому стані рівні r m = 5,3×10 -9 / m Z см, де Z — порядковий номер ядра, а m приблизно рівний відношенню маси мезона до маси електрона.
Найбільш простими М. є М. водню. Вони складаються з ядра водню і негативно зарядженого мезона. Їх радіуси відповідно рівні: r m = 2,8×10 -11 см, r p = 2,2×10 -11 см, r K =0,8×10 -11 див. Такі нейтральні системи малого розміру, подібно нейтронам, вільно проникають всередину електронних оболонок атомів, наближаються до їх ядер і можуть служити причиною багаточисельних мезоатомних процесів: утворення мезомолекул, каталіз ядерних реакцій, перехоплення мезона ядрами ін. атомів і т.д. У М. мезони розташовані в сотні разів ближче до ядра, чим електрони. Наприклад, радіус найближчої до ядра орбіти m - в М. свинцю майже в 2 рази менше, ніж радіус ядра свинцю тобто в М. свинцю m - основну частину часу проводить усередині ядра. Ця обставина дозволяє використовувати властивості М. з m - для вивчення форми і розмірів ядер, а також для вивчення розподілу електричного заряду за об'ємом ядра. p - - і K - -m., крім того, використовуються для вивчення сильних взаємодій елементарних часток і розподіли нейтронів в ядрах (див. Ядро атомне ).
Утворення М. відбувається, коли мезони, що отримуються в прискорювачах високих енергій, гальмуються і зупиняються в мішенях з різних речовин. Захват мезона на мезоатомную орбіту супроводиться викидом одного з атомних електронів, зазвичай зовнішнього електрона. Наприклад, якщо пучок m - направити в камеру з рідким воднем то m - втрачають свою енергію в зіткненнях з атомами водню, поки їх енергія не стане £1 кев . При цьому, якщо вони личать близько до ядра атома водню, вони утворюють з ним електричний диполь, поле якого не в змозі утримати атомний електрон, унаслідок чого атом водню втрачає свій електрон, а m - залишається пов'язаним з ядром (протоном, дейтроном або тритоном). Як правило, всі М. утворюються у високозбуджених станах. Надалі мезон переходить в менш збуджений стан М., звільняючи енергію у вигляді g-квантів (мезонне g-віпромінювання) або Оже-електронів.
На процес утворення М. впливає будова електронної оболонки молекул, до складу яких входить відповідний М. Ето дозволяє вивчати електронну структуру молекул, досліджуючи рентгенівське випромінювання М. і продукти ядерних реакцій з ядром М. Ето напрям досліджень отримала назва мезонної хімії.
Літ.: Вайсенберг А. О., мю-мезон, М., 1964; Kim Y. N., Mesic atoms and nuclear structure, Amst. — L., 1971; Бархоп Е., Екзотичні атоми, «Успіхи фізичних наук», 1972, т. 106, ст 3.
