뮤온粒子 (muon)는 렙톤 의 3 世代 中 두 番째 世代의 電荷를 띤 基本 粒子 이다. 뮤온 粒子는 電子와 같이 基本 粒子 中 하나이며, 電子와 같이 殿下 가 - e 이며 스핀 은 1/2이다. 하지만 前者보다 큰 質量을 갖고 있다. 電子와 같이 輕粒子 로 分類된다. 다른 輕粒子들과 마찬가지로 뮤溫度 下部構造를 가지지 않는 基本 粒子로 여겨진다.

뮤온 粒子는 壽命이 2.2 마이크로초 (μs)밖에 되지 않는 不安定한 아원자 粒子 이다. 比較的 壽命이 긴 中性子 를 除外하고 나머지 아원자 粒子는 不安定하여 壽命이 짧아 빨리 崩壞한다. 뮤온粒子의 崩壞는 弱한 相互作用 을 통해 일어난다. 뮤온粒子의 崩壞는 恒常 적어도 세가지 粒子들을 同伴하는데, 이는 뮤온粒子와 電荷量이 같은 電子와 電荷를 띄지 않는 서로 다른 두 種類의 中性微子 이다.

다른 基本 粒子와 마찬가지로 뮤온粒子도 質量과 스핀은 같지만 電荷量이 反對(+ e )인 짝 反粒子를 가지고 있다. 뮤온粒子의 짝 反粒子는 半 뮤온 粒子(antimuon) 이라고 부른다. 뮤온 粒子는 μ ^- 로 表記하지만 半 뮤온 粒子는 μ ⁺ 라고 表記한다. 뮤온粒子는 過去에 뮤온 中間者 라고 불렸지만 現在에는 그렇게 부르지 않는다.

뮤온粒子의 質量은 105.7 MeV/ c ² 이며, 이는 電子 의 207倍이다. 質量이 큰 탓에 뮤온粒子는 電氣場 內에서 쉽게 加速되지 않으며, 制動 輻射 를 많이 發散하지 않는다. 이러한 性質 때문에 뮤온粒子는 媒質 內部를 前者보다 더 멀리 透過할 수 있다. 또한 이 性質로 인해 大氣에서 宇宙船 에 依해 생긴 뮤온粒子가 地表面에 到達하거나 地下까지 透過할 수 있는 것이다.

뮤온粒子는 崩壞 에너지 와 比較해서 매우 큰 質量을 가지고 있기 때문에 放射性 崩壞 로 만들어 낼 수 없다. 하지만 加速器 內에서 輕粒子 의 衝突이라던가 大氣와 宇宙船의 相互作用 같은 一般的인 高에너지 粒子 사이의 相互作用에서는 수많은 量의 뮤온粒子가 생겨난다. 이런 相互作用은 처음엔 파이 中間者 를 만들어 내는데, 이 粒子는 大體로 뮤온粒子로 崩壞된다.

歷史 [ 編輯 ]

뮤 粒子는 1936年 칼 데이비드 앤더슨 과 세스 네더마이어 가 宇宙船 을 硏究하던 中 發見하였다. 앤더슨은 磁氣場 內에서 電子와 같이 알려진 粒子들과는 다르게 휘는 粒子를 發見했다. 이 粒子는 陰電荷를 띄었고, 磁氣場에 같은 速度로 入射된 前者보다는 적게 휘었고 陽性子보다는 많이 휘었다. 휘는 方向과 程度를 보아 이 粒子는 電子와 같은 電荷를 띄고 있으며, 電子보다 무겁지만 陽性子보다는 가볍다고 推測되었다. 그래서 앤더슨은 이 粒子에 그리스어로 "mid-"의 意味를 갖는 接頭辭인 meso- 를 붙여서 mesotron 이라는 이름을 붙였다. 뮤 粒子는 1997年 J. C. Street과 E. C. Stevenson의 안개箱子 實驗으로 存在가 立證되었다.

性質 [ 編輯 ]

뮤온의 崩壞 實驗에 依해 標準模型 의 가장 重要한 變數인 페르미 結合常數 를 測定할 수 있다. 이는 標準模型 理論과 比較할 수 있는 가장 正確한 實驗이다. 99.9%以上의 崩壞形態가 電子 와 電子 反中性微子 뮤온 中性微子 利器 때문이다.

뮤온의 平均 壽命은 約 2.2 마이크로초이며, 質量은 約 0.11 原子 質量 單位 다.

參考 文獻 [ 編輯 ]

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뮤 粒子

• J. C. Street and E. C. Stevenson, "New Evidence for the Existence of a Particle Intermediate Between the Proton and Electron", Physcal Review 52 , 1003 (1937).

같이 보기 [ 編輯 ]

• 뮤오늄
• 뮤온 觸媒 核融合