μ子（渺子，muon）是一種帶有一個單位負電荷、自旋為1/2的基本粒子。μ子與同屬於輕子的電子和τ子具有相似的性質，人們至今未發現輕子具有任何內部結構。歷史上曾經將μ子稱為μ介子，但現代粒子物理學認為μ子並不屬於介子。
基本介紹
- 中文名：μ介子（μ子）
- 外文名：Muon
- 電荷：-e
- 壽命：2.20微秒
- 質量：105.6583715(35) MeV/c2
μ介子簡述,現代科技,
μ介子簡述
μ子（渺子，muon）是一種帶有一個單位負電荷、自旋為1/2的基本粒子。μ子與同屬於輕子的電子和τ子具有相似的性質，人們至今未發現輕子具有任何內部結構。歷史上曾經將μ子稱為μ介子，但現代粒子物理學認為μ子並不屬於介子。
每一種基本粒子都有與之對應的反粒子，μ子的反粒子是反μ子(反渺子,antimuon)。反μ子（μ+）與μ子（μ-）相比只是帶一個單位的正電荷，質量、自旋等性質完全相同，因此又叫做正μ子。
與其他帶電的輕子一樣，μ子有一個與之伴隨的中微子——μ中微子（νμ）。μ中微子與電中微子νe參與的反應不同，是兩種不同的粒子。
μ子的質量為105.7MeV/c2，大約是電子質量的200倍。由於μ子的性質與電子相似，因而可以把μ子想像成一個“加重版”的電子。由於質量更大，μ子在電磁場中的加速和偏轉比電子要慢，發出的軔致輻射也較電子少，這使得μ子比相同能量的電子能夠穿透更厚的物質。例如，宇宙射線中的μ子能夠穿透厚達數百千米的大氣層到達地表，甚至能到達數百米深的礦井之中。
μ子的質量和能量遠大於常見放射性衰變的衰變能，因此μ子不能通過放射性衰變產生。μ子可以在加速器上進行的高能物理實驗中通過強子參與的核反應產生，此外，宇宙射線與地球大氣作用也會產生大量μ子，這也是已知唯一的天然的μ子來源。
μ子是一種不穩定的亞原子粒子，平均壽命為2.2微秒。與其他不穩定的亞原子粒子相比，μ子的壽命相對較長（僅短於中子的881.5秒）。
現代科技
美國洛斯阿拉莫斯科學實驗室（Los Alamos National Laboratory）科學家研製成一種新儀器，可以利用因宇宙射線與地球大氣碰撞而形成的基本粒子——μ介子發現核材料偷運者，它能在短短的一分鐘內發現隱藏在廂式貨運汽車中寬度僅為10厘米的方塊鈾材料。
每分鐘射到每平方米地球表面上的μ介子大約有1萬個，當μ介子與原子核相碰撞時，它會偏離自己的原始軌跡，偏離程度取決於原子核的質量。例如，10厘米水可以迫使具有中等能量的μ介子改變方向只有0.1°，而同樣厚度的鉛卻能迫使μ介子偏離原始方向整整1°。
洛斯阿拉莫斯科學實驗室研究小組在裝有金屬部件的箱子上面放有兩個60厘米矩形μ介子檢測器，另一對μ介子檢測器被安放在箱子的下面。從天空中射來的μ介子先穿過安放在箱子上面的兩個μ介子檢測器，由這一對μ介子檢測器確定μ介子的行進方向，然後μ介子又會穿過下面一對μ介子檢測器，再測出μ介子偏離原始方向的程度，最後這些數據可用來建立箱子內部物體的三維模型。
