Позитроний

связанная система частиц — позитрона е⁺ и электрона е^-.Обозначается ps. П. подобен атому водорода, в котором протон заменен Позитроном. П. был открыт в 1951 М. Дейчем (США), название предложено в 1945 А. Руарком (США). П. образуется при соударениях позитронов с атомами. Масса П. равна двум электронным, а размеры вдвое превышают диаметр атома водорода. П. может существовать в основном и возбуждённом состояниях. Основной уровень энергии П. за счёт взаимодействия Спинов электрона и позитрона расщеплен на 2 подуровня, с разностью энергий между ними 8,41․10^-4 эв. Нижний уровень соответствует состоянию с антипараллельными спинами частиц (парапозитроний), а верхний — с параллельными спинами (ортопозитроний). Из обоих состояний происходит аннигиляция позитрона и электрона (см. Аннигиляция и рождение пар), причём парапозитроний аннигилирует с образованием 2 γ-квантов (е⁺е^- → 2γ) за время 1,25․10^-10 сек,а ортопозитроний — с образованием трёх γ-квантов (е⁺е^- → 3γ) за время 1,4․10^-7сек. Различие в двух путях («каналах») аннигиляции связано с тем, что зарядовые чётности (См. Чётность) парапозитрония и ортопозитрония равны соответственно +1 и —1.

Исследование переходов ортопозитрония в парапозитроний подтвердило теоретические предсказания квантовой электродинамики (См. Квантовая электродинамика), которая для разности энергии пара- и ортопозитрония даёт следующее значение:

эв.

Здесь эв— атомная единица энергии, а = ¹/_137,03608 — постоянная тонкой структуры (ħ — Планка постоянная, с — скорость света). Разность энергий ΔE обусловлена различием взаимодействия магнитных моментов электрона и позитрона в пара- и ортосостояниях, а также специфическим для П. т. н. аннигиляционным взаимодействием.

По химическим свойствам П. аналогичен атому водорода и поэтому используется как «меченый атом», за которым можно следить по продуктам его распада. Свойства П. и время его жизни в веществе отличаются от характеристик свободного П. и зависят от свойств вещества. Это позволяет исследовать с его помощью быстрые химические реакции атомарного водорода, время протекания которых сравнимо со временем жизни П., а также др. физико-химическими особенности веществ.

Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теоретическая физика, т. 4, ч. 1, М., 1968; Гольданский В. И., Физическая химия позитрона и позитрония, М., 1968.

Л. И. Пономарев.

ПОЗИТРОНИЙ - связанная система из электрона (е?) и позитрона (е+), по структуре подобная атому водорода; нестабилен - через 10-7 или 10-10 с (соответственно при антипараллельных и параллельных спинах частиц) происходит аннигиляция е+ и е?.

физ. positronium

ПОЗИТРОНИЙ

(хим. символ Ps), связанная водородоподобная система е+е-, состоящая из эл-на и позитрона. Размеры П. примерно в два раза превышают размеры атома водорода (т. к. приведённая масса П. равна 1/2mе, где me — масса эл-на), а его энергия связи в два раза меньше. П. образуется при столкновениях медленных позитронов с атомами в-ва и захвате позитроном ат. эл-на. В зависимости от взаимной ориентации спинов эл-на и позитрона различают о р т о п о з и т р о н и й (спины е+ и е- параллельны) и парапозитроний (спины антипараллельны). П.— нестабильная система, т. к. эл-н и позитрон очень быстро аннигилируют в g-кванты: в силу сохранения зарядовой чётности парапозитроний аннигилирует в два g-кванта (за время 1,25
• 10-10 с), а ортопозитроний — в три g-кванта (за время 1,4
• 10-7 с). Уровень парапозитрония на 8,41
• 10-4эВ ниже уровня ортопозитрония, и в магн. поле между ними возможны переходы. Поскольку П.— простейшая система, связанная чисто эл.-магн.- силами, без примеси сильного вз-ствия, изучение св-в свободного П. представляет особый интерес для проверки справедливости квантовой электродинамики. Результаты расчётов св-в П. прекрасно согласуются с данными опытов.

Св-ва П. и, в частности, время его жизни в в-ве отличаются от хар-к свободного П. и зависят от св-в в-ва. Это позволяет использовать П. для изучения физико-хим. особенностей структуры в-в, напр. исследовать с его помощью быстрые хим. реакции, скорость протекания к-рых сравнима со временем жизни П. Для этого измеряют, напр., изменение времени жизни П. или величину расщепления энергий орто- и парасостояний.

ПОЗИТРОНИЙ, нестабильная связанная система из ЭЛЕКТРОНА и ПОЗИТРОНА (АНТИЧАСТИЦЫ электрона), держащихся вместе благодаря электромагнитному притяжению. Впервые обнаружен в 1951 г. Период полураспада позитрония равен 1,39^.10^-7 с или 1,25^.10^-10 с, в зависимости от того, как направлены оси спинов этих двух частиц относительно друг друга - параллельно или антипараллельно.

, см. Мезонная химия.

позитро́ний

связанная система из электрона (е^-) и позитрона (е⁺), по структуре подобная атому водорода; нестабилен — через 10^-7 или 10^-10 с (соответственно при антипараллельных и параллельных спинах частиц) происходит аннигиляция е⁺ и е^-

* * *

ПОЗИТРО́НИЙ, связанная система из электрона (е^-) и позитрона (е⁺), по структуре подобная атому водорода; нестабилен — через 10^-7 или 10^-10 с (соответственно при антипараллельных и параллельных спинах частиц) происходит аннигиляция е⁺ и е^-.

м. яд. физ.

posit(r)onio m

физ.

позитро́ній, -нію

физ.

позитро́ній, -нію

связанная система из электрона (е^-) и позитрона (е⁺), по структуре подобная атому водорода; нестабилен - через 10^-7 или 10^-10с (соотв. при антипараллельных и параллельных спинах частиц) происходит аннигиляция е⁺ и е^-.