Մեզոատոմ

Մուոնային հելիում, որը կազմված է 2 պրոտոնից, 2 նեյտրոնից, 1 մյուոնից և 1 էլեկտրոնից։

Մեզոատոմ, ատոմանման համակարգ, կազմավորվում է, երբ ատոմի միջուկի կուլոնյան դաշտը զավթում է թիրախի նյութի մեջ արգելակվող բացասական լիցքավորված մասնիկները ($\mu$^_, $\pi$ ^_, $\mathrm{K}$^_ մեզոններ և այլն)։ Մեզոատոմի գոյությունը կանխագուշակել է ամերիկացի ֆիզիկոս Ջ․ Ուիլերը, 1949 թվականին, $\pi$^_ մեզոնի հայտնագործումից հետո։ Ատոմի ուղեծրում մյուոնի տեղ գրավելը ուղեկցվում է արտաքին էլեկտրոններից մեկի հեռացմամբ, ուստի Z ատոմական համարով տարրի մեզոատոմը բաղկացած է Ze դրական էլեկտրական լիցքով միջուկից, բացասական մյուոնից և (Z—1) էլեկտրոնից։ Սովորաբար Մեզոատոմը կազմավորվում է գրգռված վիճակում։ Այնուհետև 10⁻¹³վրկ կարգի ժամանակամիջոցում տեղի է ունենում մեզոատոմի ապագրգռում ոչ ճառագայթային անցումների հետևանքով, այսինքն՝ զավթված մեզոնը հաջորդաբար անցնում է նվազ գրգռված վիճակի, իսկ էներգիայի ավելցուկը ծախսվում է ատոմից էլեկտրոնի դուրս մղման համար (Օժե-պրոցեսներ)։ Հետո սկսվում են ճառագայթային անցումները (մեզոնային γ-ճառագայթում), որոնք տևում են այնքան, մինչև մեզոնը հասնում է հնարավոր նվազագույն էներգետիկ վիճակին։ Հիմնական վիճակին հասած մեզոնը մեզոատոմում մնում է այնքան ժամանակ, քանի դեռ չի տրոհվել կամ զավթվել միջուկի կողմից։ Նշանակում է, մեզոատոմի կյանքի տևողությունը մեզոնի կյանքի տևողության կարգի մեծություն է։ Մյուոնը 207 անգամ ավելի ծանր է էլեկտրոնից։ Քանի որ Մեզոատոմներում մեզոններն ավելի մոտ են գտնվում միջուկին, քան էլեկտրոնները, ուստի միջին և ծանր միջուկներում Մեզոատոմի հիմնական վիճակում գտնվող մեզոնները կյանքի տևողության մեծ մասն անցկացնում են միջուկի ներսում։ Տարբեր մեզոատոմների հատկությունների ուսումնասիրությունը տեղեկություն է տալիս տարրական մասնիկների, դրանց փոխազդեցությունների, ինչպես նաև ատոմի միջուկի մասին։ Այսպես, $\mu$^_ մեզոատոմի միջոցով հնարավոր է տեղեկություն ստանալ միջուկի ձևի և չափերի, միջուկի ծավալում էլեկտրական լիցքերի բաշխման մասին։ Մեզոատոմի ռենտգենյան ճառագայթման սպեկտրները զգալիորեն հարուստ են սովորական ռենտգենյան սպեկտրից, իսկ դրանց կառուցվածքն էապես կախված է միացություն կազմող տարրերի քիմիական և ֆիզիկական վիճակից։ Այդ սպեկտրների օգնությամբ կարելի է ուսումնասիրել Մեզոատոմ պարունակող մոլեկուլների էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքը։ Հետազոտությունների այս ուղղությունն ստացել է մեզոնային քիմիա անվանումը։