Πως ένα μιόνιο κάνει το άτομο του ηλίου να συμπεριφέρεται σαν άτομο υδρογόνου

Ένα άτομο ηλίου αποτελείται από έναν πυρήνα που περιέχει δύο θετικά φορτισμένα πρωτόνια και δύο νετρόνια. Γύρω από τον πυρήνα περιστρέφονται δύο ηλεκτρόνια που φέρουν αρνητικό φορτίο. Ένα άτομο του υδρογόνου έχει μόνο ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο. Ο Donald Fleming του Πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολομβίας στο Βανκούβερ του Καναδά και οι συνεργάτες του, κατάφεραν να μεταμφιέσουν ένα άτομο ηλίου σε άτομο υδρογόνου αντικαθιστώντας ένα από τα ηλεκτρόνιά του με ένα μιόνιο, που είναι πολύ βαρύτερο από το ηλεκτρόνιο.
Επειδή είναι περίπου 200 φορές πιο βαρύ από το ηλεκτρόνιο, το μιόνιο βρίσκεται 200 φορές πιο κοντά στον πυρήνα ηλίου απ' ότι το ηλεκτρόνιο που αντικαθιστά και "εξουδετερώνει" το ένα από τα θετικά φορτία του πυρήνα του. Το άλλο ηλεκτρόνιο συμπεριφέρεται σαν να ήταν σε τροχιά γύρω από έναν πυρήνα με ένα μόνο θετικό φορτίο, ακριβώς όπως το ηλεκτρόνιο σε ένα άτομο υδρογόνου. Η διαφορά είναι ότι ο πυρήνας είναι 4,1 φορές βαρύτερος από τον πυρήνα του υδρογόνου.
Ο Fleming και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν αυτό το "υπερ-βαρύ υδρογόνο", για να μελετήσουν την συμπεριφορά τους στις χημικές αντιδράσεις.
Όπως ήταν αναμενόμενο, οι αντιδράσεις του μεταμφιεσμένου ηλίου ήταν πιο αργές σε σχέση με τις αντίστοιχες του κανονικού υδρογόνου.
Πάντως, τέτοιου είδους πειράματα δεν είναι καινούργια. Για παράδειγμα οι επιστήμονες έχουν κατασκευάσει το μιονικό άτομο, που αποτελείται από ένα αντιμιόνιο (το αντισωματίδιο του μιονίου που έχει θετικό φορτίο) και ένα ηλεκτρόνιο. Το άτομο αυτό συμβολίζεται με Mu και κατόρθωσαν να το ενώσουν με χλώριο ή νάτριο δημιουργώντας τα  "χλωριούχο μιόνιουμ" (MuCl) ή το" μιονιούχο" νάτριο (NaMu).
newscientist.com