反質子氫
提示：此條目的主題不是反氫。反質子氫（符號：Pn[來源請求]），也叫質子偶素[注 1]，是一種奇異原子，其中質子（符號：p）和反質子（符號：p）彼此繞軌道運行。[1]
生產
[編輯]有兩種已知的產生反質子氫的方法。一種方法涉及劇烈的粒子碰撞。另一種方法涉及將反質子和質子放入同一磁籠中。後一種方法最初是在2002年日內瓦CERN實驗室的實驗ATHENA（ApparaTus用於中性反物質的高精度實驗）中使用的，但直到2006年，科學家才意識到在實驗過程中也產生了反質子氫。[2].
涉及高能量質子和反質子的反應產生多粒子最終狀態。事實上，這樣的反應是基礎粒子對撞機如Tevatron實驗在費米實驗室。間接搜索LEAR（歐洲核子研究中心的低能量反質子環）中的質子使用的反質子撞擊了氦等原子核，結果不明確。在10的範圍內非常低的能量的碰撞電子伏特至1千電子伏可能導致反質子氫的形成。
研究
[編輯]計劃實驗將使用陷阱作為低能反質子的來源。這種光束將被允許照射在雷射場中的原子氫靶上，這意味著以一定的效率將結合的質子 - 反質子對激發成質子的激發態（其計算是開放的理論問題）。未結合的顆粒通過在磁場中彎曲而被排斥。由於反質子氫不帶電，它不會被這樣的場偏轉。如果形成，這種未偏轉的質子將被允許穿過一米高的真空，在該真空中，預期它會通過質子和反質子的湮滅而衰變。衰變產物將給出質子形成的明確標誌。
反質子氫的理論研究主要使用非相對論量子力學。這些可以預測結合能和壽命。計算的壽命在0.1到10微秒的範圍內。與氫原子不同，其中主要的相互作用是由於電子和質子的庫侖吸引力，反質子氫的成分主要通過強相互作用相互作用。因此，涉及介於中間狀態的介子的多粒子相互作用可能是重要的。
參見
[編輯]注釋
[編輯]參考資料
[編輯]- ^
Zurlo, N.; et al. Production Of Slow Protonium In Vacuum. Hyperfine Interactions. 2006, 172 (1–3): 97–105. Bibcode:2006HyInt.172...97Z. arXiv:0801.3193
. doi:10.1007/s10751-007-9529-0.
- ^ Protonium production in ATHENA （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, L. Venturelli et al., NIM B, Vol. 261, 1–2, August 2007, pp.40-43.
延伸閱讀
[編輯]- Battersby, S. Antimatter and matter combine in chemical reaction. New Scientist. 13 October 2006 [2015-06-26].
- Klempt, E.; Bradamante, F.; Martin, A.; Richard, J.-M. Antinucleon-nucleon interaction at low energy: scattering and protonium. Physics Reports. 2002, 368 (2–3): 119–316. Bibcode:2002PhR...368..119K. doi:10.1016/S0370-1573(02)00144-8.
- Zurlo, N.; et al. Evidence For The Production Of Slow Antiprotonic Hydrogen In Vacuum. Physical Review Letters. 2006, 97 (15): 153401. Bibcode:2006PhRvL..97o3401Z. PMID 17155325. arXiv:0708.3717 . doi:10.1103/PhysRevLett.97.153401.