Egzotični atom

Egzotični atom je inače normalni atom u kojem su jedna ili više subatomskih čestica zamenjene drugim česticama istog naelektrisanja. Na primer, elektroni mogu biti zamenjeni drugim negativno naelektrisanim česticama kao što su muioni (muonicni atomi) ili pions (pionski atomi). Zbog toga što su ove zamjene čestice obično nestabilne, egzotični atomi obično imaju veoma kratak vek trajanja.

Muonični atomi

U muonskom atomu (koji se prethodno naziva mu-mesički atom, sada poznat kao pogrešan jer muoni nisu mezoni), elektron zamenjuje muon, koji je, poput elektrona, lepton. Pošto su leptoni osetljivi samo na slabe, elektromagnetne i gravitacione sile, muonski atomi se regulišu na vrlo visoku preciznost elektromagnetnim interakcijama. Opis ovih atoma nije komplikovan snažnim silama između lepota i jezgra.

Budući da je muon masivniji od elektrona, Bohrove orbite su bliže jezgru u muonskom atomu nego u običnom atomu, a važnije su korekcije zbog kvantne elektrodinamike. Studija nivoa energije muonskih atoma, kao i stope prelaska iz uzbuđenih stanja u osnovno, stoga pružaju eksperimentalne testove kvantne elektrodinamike.

Muon-katalizirana fuzija je tehnička primena muonskih atoma.

Hadronski atomi

Hadronski atom je atom u kome je jedan ili više orbitalnih elektrona zamenjen negativnim hadronom. Mogući hadroni uključuju mezone kao što je pion ili kaon, dajući pionski atom ili kaonski atom, kolektivno nazvani mesonski atomi; antiprotoni, dajući antiprotonski atom; i
Σ- čestica, koja daje Σ- ili sigmaonski atom.

Za razliku od leptona, hadroni mogu da komuniciraju preko jake sile, tako da su orbitale hadronskih atoma pod uticajem nuklearnih sila između jezgra i hadrona. S obzirom da je jaka sila interakcija kratkog dometa, ovi efekti su najjači ako je uključen atomski orbital blizu jezgra, kada se nivoi energije koji se uključuju mogu proširiti ili nestati zbog apsorpcije hadrona od strane jezgra. Hadronski atomi, poput pionskog vodonika i kaonskog vodonika, na taj način pružaju eksperimentalne sonde teorije jakih interakcija, kvantne hromodinamike.

Onium

Onium je vezano stanje čestice i njene antičestice. Klasični onijum je pozitronijum, koji se sastoji od elektrona i pozitronskog vezivanja zajedno kao dugotrajnog metastabilnog stanja. Pozitronijum je proučavan od 1950-ih da bi razumeli vezana stanja u kvantnoj teoriji polja. Nedavni razvoj koji se naziva ne-relativistička kvantna elektrodinamika (NRQED) koristi ovaj sistem kao dokazni prostor.

Pionijum, vezano stanje dva suprotno napunjena piona, koristan je za istraživanje snažne interakcije. Ovo bi trebalo da važi i za protonijum, koji je protonsko antiprotonsko vezano stanje. Razumevanje vezanih stanja pionijuma i protona je važno kako bi se razjasnili pojmovi vezani za egzotične hadrone, kao što su mesonske molekule i pentakvark stanja. Kaonijum, koji je vezan položaj dva suprotno napunjena kaona, još nije eksperimentalno posmatran.

Pravi analogon pozitronijuma u teoriji jakih interakcija, međutim, nisu egzotični atomi već određeni mezoni, stanja kvarkonijuma, koji su napravljeni od teškog kvarka kao što je šarm ili donji kvark i njegov antiquark. (Vrhunski kvarkovi su tako teški da se raspadaju kroz slabu silu pre nego što mogu da formiraju vezana stanja.) Istraživanje ovih stanja kroz nerelativističku kvantnu hromodinamiku (NRQCD) i mrežnu QCD su sve važniji testovi kvantne hromodinamike.

Muonijum, uprkos svom imenu, nije onium koji sadrži muon i antimon, jer je IUPAC to ime dodijelio sistemu antimona vezanog sa elektronom. Međutim, proizvodnja muona / antimona vezanih stanja, koja su onijum, je teoretizovana.

Hipernuklearni atomi

Atomi se mogu sastojati od elektrona koji kruže oko hipernucleus koji uključuje čudne čestice zvane hiperoni. Ovakvi hiper-nuklearni atomi se generalno proučavaju zbog nuklearnog ponašanja, padajući u oblast nuklearne fizike, a ne atomske fizike.

Atomi kvazičestica

U sistemima kondenzovane materije, posebno u nekim poluprovodnicima, postoje stanja nazvana eksitoni koji su vezana stanja elektrona i elektronske rupe.

Izvor: https://en.wikipedia.org/wiki/Exotic_at

Advertisements