ПОЗИТРОНИЙ
связанная система частиц
- позитрона е+ и электрона е-. Обозначается
ps. П. подобен атому водорода, в к-ром протон заменён 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 расщеплён
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 2у-квантов
(е+е-->2у)
за
время 1,25-10-10сек,
а ортопозитроний - с образованием
трёх y-квантов (е+е-->3-у) за время 1,4-10-7сек.
Различие в двух путях ("каналах") аннигиляции связано с тем, что зарядовые
чётности парапозитро-ния и ортопозитрония равны соответственно +
1 и - 1.
Исследование переходов ортопозитрония в
парапозитроний подтвердило тео-ретич. предсказания квантовой электродинамики,
к-рая
для разности энергии пара- и ортопозитрония даёт следующее значение:
= 1/137,03608 - постоянная тонкой структуры
(h - Планка постоянная, с - скорость света). Разность энергий Д(
обусловлена различием взаимодействия магнитных моментов электрона и позитрона
в пара- и ортосостояниях, а также специфич. для П. т. н. анниги-ляционным
взаимодействием.
По хим. свойствам П. аналогичен атому водорода
и поэтому используется как "меченый атом", за к-рым можно следить но 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 хим. реакции атомарного водорода, время протекания
к-рых сравнимо со временем жизни П., а также др. физ.-хим. 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.
А Б В Г Д Е Ё 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