Nasıl Müon Elde Edersiniz?

Müonlar Nasıl Elde Edilir?

Müonlar evrenimizdeki temel parçacıklardandır, tam 206.77 kat daha ağır olmaları hariç bir elektronla temelde aynıdırlar.  

Müonlar birkaç nedenden dolayı (ki bunlarla asla sınırlı değildirler) harika ötesidirler. Örneğin, zaman genişlemesinin deneysel testi olup aynı zamanda füzyonu oda sıcaklığında mümkün kılan bir katalizördürler. Ayrıca, atomların müonik versiyonlarını oluşturmada kullanılabilirler, mesela müonik hidrojen (bir proton ve bir elektron yerine bir proton ve bir müon).          

Ama müonlar ortalama birkaç mikro saniye sonra bir elektrona ve birkaç nötrona bozunur, bu yüzden depolanmaları zordur. Yani müonlarla deney yaparken elinizde bir müon kaynağı bulunması lazım.                        

Kozmik ışınların atmosferimize çarpmasıyla az sayıda müon doğal olarak oluşur, ama sürekli ve güvenli bir şekilde birçok müon üretmenin en iyi yollarından biri parçacık hızlandırıcıdır. İlk önce hidrojeni alıp elektronlarına ayrıştırırız, böylece elimizde sadece bir proton kalır. Burada bir hatırlatma yapalım: Protonlar temel parçacık değildirler, iki üst kuark ve bir alt kuarktan oluşurlar, güçlü nükleer kuvvet kaynaklı karşılıklı çekim sayesinde birlikte kalırlar. Sonra, bir elektrik alan (ya da bir dizi elektrik alan) içinde protonları çok yüksek hızlara çıkarıp lityum, karbon ya da benzer diğer bir çekirdekle çarpıştırırsınız. Çarpışma sonucu ortaya çıkan enerji bir dizi parçacık oluşturur, ama bizim için en önemli olanı pion denilen bir parçacıktır. Oluşan bu parçacık, bir üst kuark ve karşıt aşağı kuarktan oluşan pozitif elektrik yüklü bir pion olabileceği gibi, aşağı ve karşıt yukarı kuarktan oluşan negatif elektrik yüklü bir pion da olabilir.

Pionlar vakum ortamında ilerliyorsa başka bir parçacıkla çarpışmayıp yaklaşık 26 nano saniye sonra kendiliğinden bozunarak genelde bir müona dönüşürler. Bu müon da genelde füzyon için, özel göreliliğin test edilmesi için ya da şık bulut odası (cloud chamber) dizaynları oluşturmak için kullanılır.

Müonlar işte böyle oluşturulur: Önce, protonlar yeterli enerjiyle hızlandırılır. Sonra, protonlar diğer bir çekirdeğe çarparlar ve çarpışmanın ortaya çıkardığı enerji sayesinde müonlara bozunacak olan pionlar meydana gelir. Tabii o müonlar da ortalama 2,2 mikro saniye sonra kendiliğinden bozunurlar.                  

Destek Olun

Bu video, minutephysics tarafından hazırlanmış, Evrim Ağacı tarafından altyazılandırılmıştır. Eğer içeriği beğendiyseniz orijinal kaynağa destek olmak için, lütfen YouTube kanalına gidip videolarını beğenmeyi unutmayın.

minutephysics  kanalının bu videosunu orijinal dilinde ve İngilizce alt yazılı olarak buradan seyredebilirsiniz: