Muonio (fisica)
# Muonio (fisica)

Il muonio è un atomo esotico composto da un antimuone (positivo), che adempie la funzione di nucleo, e un elettrone. Venne scoperto nel 1960 Vernon W. Hughes; ad esso è stato attribuito il simbolo Mu, ma è anche rappresentato con i simboli delle particelle costituenti: $μ^+e^−.$ Quest’atomo esotico ha una vita media di 2,2 μs, durante i quali può formare composti, come il cloruro di muonio (MuCl) e il muoniuro di sodio (NaMu).

A causa del fatto che la massa ridotta μ del sistema muone - elettrone è quasi uguale a quella del sistema protone - elettrone (μ ≈ ½ $m_e),$ i parametri energetici del muonio sono quasi uguali a quelli di un atomo d'idrogeno e differiscono nettamente da quelli del positronio. Infatti il suo raggio di Bohr e la sua energia di ionizzazione differiscono da quelli dell'idrogeno (o del deuterio o del trizio) per meno dello 0,5%.

I fisici considerano il muonio un isotopo dell'idrogeno e, per la sua vita breve, lo usano in una variante della spettroscopia a risonanza dello spin elettronico per l'analisi delle trasformazioni chimiche e delle strutture dei composti con proprietà elettroniche potenzialmente valutabili (questa forma di risonanza dello spin elettronico è chiamata risonanza dello spin muonico o μSR). Ci sono altre forme di "risonanza dello spin muonico", per esempio la muon spin rotation, che consiste nell'introdurre un campo magnetico trasversalmente al raggio di muoni, e l'Avoided Level Crossing (ALC), chiamato anche Level Crossing Resonance (LCR). Qualcuno considera il muonio il secondo radioisotopo dell'idrogeno, dopo il trizio.

