反质子氢

反质子氢（符号：Pn），也叫质子偶素英文Protonium，由Proton（质子）和后缀-ium（元素）构成，根据偶素定义，暂时翻译为“质子偶素”。，是一种奇异原子，其中质子（符号：p）和反质子（符号：）彼此绕轨道运行。

生产
有两种已知的产生反质子氢的方法。一种方法涉及剧烈的粒子碰撞。另一种方法涉及将反质子和质子放入同一磁笼中。后一种方法最初是在2002年日内瓦CERN实验室的实验ATHENA（ApparaTus用于中性反物质的高精度实验）中使用的，但直到2006年，科学家才意识到在实验过程中也产生了反质子氢。Protonium production in ATHENA , L. Venturelli et al., NIM B, Vol. 261, 1–2, August 2007, pp.40-43..

涉及高能量质子和反质子的反应产生多粒子最终状态。事实上，这样的反应是基础粒子对撞机如Tevatron实验在费米实验室。间接搜索LEAR（欧洲核子研究中心的低能量反质子环）中的质子使用的反质子撞击了氦等原子核，结果不明确。在10的范围内非常低的能量的碰撞电子伏特至1千电子伏可能导致反质子氢的形成。

研究
计划实验将使用陷阱作为低能反质子的来源。这种光束将被允许照射在激光场中的原子氢靶上，这意味着以一定的效率将结合的质子 - 反质子对激发成质子的激发态（其计算是开放的理论问题）。未结合的颗粒通过在磁场中弯曲而被排斥。由于反质子氢不带电，它不会被这样的场偏转。如果形成，这种未偏转的质子将被允许穿过一米高的真空，在该真空中，预期它会通过质子和反质子的湮灭而衰变。衰变产物将给出质子形成的明确标志。

反质子氢的理论研究主要使用非相对论量子力学。这些可以预测结合能和寿命。计算的寿命在0.1到10微秒的范围内。与氢原子不同，其中主要的相互作用是由于电子和质子的库仑吸引力，反质子氢的成分主要通过强相互作用相互作用。因此，涉及介于中间状态的介子的多粒子相互作用可能是重要的。

参见
电子偶素
反质子氦
反质子减速器

 注释 

 参考资料 

延伸阅读



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