Mión
Mión (gréc. μείον = mínus) je podľa štandardného modelu fyziky častíc nestabilná elementárna častica so záporným elektrickým nábojom a spinom ½. Spoločne s elektrónom, tauónom a týmto časticiam zodpovedajúcimi antičasticami je príslušník kategórie leptónov, skupiny fermiónov. Jeho antičastica sa nazýva antimión.
| Mión | |
|---|---|
| Zatriedenie | |
| Subatomárne častice | |
| Elementárne častice | |
| Fermión | |
| Leptón | |
| Mión | |
| Vlastnosti | |
| Hmotnosť: | 105,7 MeV/c2 |
| Elektrický náboj: | -1.6 × 10−19 C |
| Spin: | 1/2 |
Z historických dôvodov ho občas označujeme ako μ mezón, aj keď nepatrí do skupiny mezónov v modernej časticovej fyzike. Hmotnosť miónu je 207× väčšia ako hmotnosť elektrónu (105,6 MeV). Mión bežne značíme μ- a antimión μ+.
Na zemi prirodzene vzniká pri rozpade piónu. Pióny vznikajú v horných vrstvách atmosféry v dôsledku ich interakcie s kozmickým žiarením a veľmi rýchlo, v priebehu niekoľkých nanosekúnd, sa rozpadajú. Vzniknuté mióny sa takisto rýchlo rozpadajú počas asi 2,2 mikrosekundy. Pretože sa však pohybujú v atmosfére veľmi rýchlo, v dôsledku dilatácie času, jedného z efektov špeciálnej teórie relativity, dopadajú na zemský povrch (čas rozpadu je meraný v sústave, kde je mión v pokoji, ale z pohľadu pozemského pozorovateľa ide o oveľa dlhší čas).
Ako aj iné nabité leptóny má mión zodpovedajúce neutríno. Miónové neutríno sa značí νμ. Mión sa samovoľne rozpadá na elektrón, elektrónové antineutríno a mionové neutríno.
Mionické atómy
Mióny môžu tvoriť zvláštne atómy, kde mión zastáva funkciu elektrónu. Miónové atómy sú však omnoho menšie ako normálne atómy, pretože kvôli zákonom zachovania momentu hybnosti musí byť hmotnejší mión omnoho bližšie k atómovému jadru, ako keby bol na jeho mieste elektrón.
História
Mióny objavil Carl David Anderson v roku 1936 pri štúdiu kozmického žiarenia. Pozoroval častice, ktoré sa pri prechode magnetickým poľom stáčali pod väčším uhlom ako elektróny, ale menším ako protóny. Predpokladal, že nová častica má rovnakú veľkosť náboja a hmotnosť medzi elektrónom a protónom.
Preto túto časticu Anderson pomenoval mezotrón, kde predpona mezo- je z gréckeho slova pre stredný. Krátko po tom boli objavené ďalšie častice strednej hmotnosti, ktoré začali byť nazývané mezóny. Mión medzi nimi niesol pomenovanie mí mezón.
Neskôr sa ukázali veľké rozdiely medzi μ mezónom a ostatnými mezónami (napríklad to, že sa nerozpadá na ďalšie mezóny, ale na leptóny), preto bol premenovaný na mión.
Využitie
Mióny prechádzajú pevnými telesami. Prvky s hustými jadrami a s veľkým množstvom protónov (napríklad urán, plutónium) ich vychyľujú z dráhy.
- Mióny sa takto môžu používať napríklad k detekcii rádioaktívnych látok.
- Zistenie, z akého materiálu sú predmety (archeologické artefakty) vyrobené.
- Zistenie, ako odolávajú materiály rôznym vnútorným vplyvom. Ako doplnenie poznatkov zistených röntgenom alebo laserom.