Позитроній
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Позитроній

Позитроній , зв'язана система часток — позитрона е + і електрона е - . Позначається ps. П. подібний до атома водню, в якому протон замінений позитроном . П. був відкритий в 1951 М. Дейчем (США), назва запропонована в 1945 А. Руарком (США). П. утворюється при зіткненнях позитронів з атомами. Маса П. рівна двом електронним, а розміри удвічі перевищують діаметр атома водню. П. може існувати в основному і збудженому станах. Основний рівень енергії П. за рахунок взаємодії спинів електрона і позитрона розщеплений на 2 підрівні, з різницею енергій між ними 8,41×10 -4 ев. Нижній рівень відповідає стану з антипаралельними спинами часток (парапозітроній), а верхній — з паралельними спинами (ортопозитроній). З обох станів відбувається анігіляція позитрона і електрона (див. Анігіляція і народження пар ) , причому парапозітроній анігілює з утворенням 2 g-квантів (е + е - ® 2g) за час 1,25×10 -10 сік, а ортопозитроній — з утворенням трьох g-квантів (е + е - ® 3g) за час 1,4×10 -7 сек. Відмінність в двох дорогах («каналах») анігіляції пов'язано з тим, що зарядові парності парапозітронія і ортопозитронію дорівнюють відповідно +1 і —1.

загрузка...

  Дослідження переходів ортопозитронію в парапозітроній підтвердило теоретичні передбачення квантової електродинаміки, яка для різниці енергії пара- і ортопозитронію дає наступне значення:

  ев .

Тут   ев — атомна одиниця енергії, а   = 1 / 137,03608 — постійна тонкої структури ( — Планка постійна, з — швидкість світла). Різниця енергій D E обумовлена відмінністю взаємодії магнітних моментів електрона і позитрона в пара- і ортостанах, а також специфічним для П. т.з. анігіляційною взаємодією.

  По хімічних властивостях П. аналогічний атому водню і тому використовується як «мічений атом», за яким можна стежити по продуктах його розпаду. Властивості П. і час його життя в речовині відрізняються від характеристик вільного П. і залежать від властивостей речовини. Це дозволяє досліджувати з його допомогою швидкі хімічні реакції атомарного водню, час протікання яких порівнянно з часом життя П., а також ін. физико-хімічними особливості речовин.

  Літ.: Ландау Л. Д., Ліфшиц Е. М., Теоретична фізика, т. 4, ч. 1, М., 1968; Гольданський Ст І., Фізична хімія позитрона і позитронію, М., 1968.

  Л. І. Пономарев.