Прото́ний — связанная квантовомеханическая система (экзотический атом), состоящая из протона и антипротона.
Свойства Протоний нестабилен, протон и антипротон быстро аннигилируют. Время жизни протония составляет от 10 с в нижних состояниях с главным квантовым числом до 10 с в возбуждённых состояниях с . Процесс аннигиляции протония начинается с превращения протон-антипротонной пары в пи-мезоны и завершается распадом пи-мезонов на фотоны, электроны, позитроны, антинейтрино и нейтрино. Наибольшую часть энергии аннигиляции, примерно уносят нейтрино и антинейтрино, приходится на электроны и позитроны. Боровский радиус орбиты протония в 918 раз меньше чем у атома водорода. Основная особенность структуры энергетических уровней протония состоит в расщеплении термов в парасостояния (спин равен нулю при антипараллельной ориентации спинов протона и антипротона) и ортосостояния (спин равен единице при параллельной ориентации спинов протона и антипротона). Также на структуру термов оказывает влияние ядерное взаимодействие.
Наблюдения Впервые протоний по его спектру наблюдался в ЦЕРН в эксперименте PS171 (ASTERIX) на накопителе антипротонов LEAR, в 1980-хCourrier CERN Volume 28, N° 1, Janvier-Février 1988, p. 12 ().. В спектре излучения возбуждённого протония наблюдались спектральные линии, соответствующие переходам между его возбуждёнными состояниями.
Также протоний наблюдается в экспериментах с ловушками холодных частиц, например в эксперименте ATHENA на современном накопителе ADProtonium production in ATHENA , L. Venturelli et al., NIM B, Vol. 261, 1-2, August 2007, pp. 40-43..
См. также Позитроний Мюоний
Примечания
Литература
Klempt E., Bradamante F., Martin A., Richard J.-M. Antinucleon-nucleon interaction at low energy: scattering and protonium, Physics Reports, 368 (2-3): 119—316 (2002). N. Zurlo et al. Production of Slow Protonium in Vacuum (2008)
Категория:Атомы Категория:Квантовая химия Категория:Физика элементарных частиц Категория:Онии Категория:Бозоны Категория:Протон