Muonfångst

Feynman-diagram över myonfångsten. En negativt laddad myon fångas upp av en proton. Protonen omvandlas till en neutron och en muon-neutrino sänds ut. Interaktionen förmedlas av en W-boson.

Muoninfångning är infångningen av en negativ myon av en proton , vilket vanligtvis resulterar i produktion av en neutron och en neutrino , och ibland en gammafoton .

Myonfångst av tunga kärnor leder ofta till utsläpp av partiklar; oftast neutroner , men laddade partiklar kan också sändas ut.

Vanlig myoninfångning ( OMC ) involverar infångning av en negativ myon från atomomloppsbanan utan emission av en gammafoton:

μ ⁻
+
p ⁺
→
ν
_μ +
n ⁰

Radiative muon capture ( RMC ) är en strålningsversion av OMC, där en gammafoton sänds ut:

μ ⁻
+
p ⁺
→
ν
_μ +
n ⁰
+
γ

Teoretisk motivation för studiet av myoninfångning på protonen är dess koppling till protonens inducerade pseudoskalära formfaktor g _p .

Praktisk tillämpning - Kärnavfallshantering

Muonfångst undersöks för praktisk tillämpning vid deponering av radioaktivt avfall, till exempel vid artificiell transmutation av stora mängder långlivat radioaktivt avfall som har producerats globalt av fissionsreaktorer . Radioaktivt avfall kan omvandlas till stabila isotoper efter bestrålning av en infallande myonstråle (
μ ⁻
) från en kompakt protonacceleratorkälla .

T. Gorringe och HW Fearing (2004). "Inducerad pseudoskalär koppling av protonsvag interaktion". Rev. Mod. Phys . 76 (1): 31–91. arXiv : nucl-th/0206039 . Bibcode : 2003RvMP...76...31G . doi : 10.1103/RevModPhys.76.31 .
VA Andreev; et al. (2007). "Mätning av hastigheten för muonfångst i vätgas och bestämning av protonens pseudoskalära koppling g _P ". Fysiska granskningsbrev . 99 (3): 032002. arXiv : 0704.2072 . Bibcode : 2007PhRvL..99c2002A . doi : 10.1103/PhysRevLett.99.032002 . PMID 17678281 .
Nagamine, Kanetada (2016) "Nuclear Waste Disposal Method and its device using muon-nuclear-absorption". (WO2016143144A1) Espacenet (patentdatabas).