Capture de muons - Muon capture

Diagramme de Feynman de la capture de muons. Un muon chargé négativement est capturé par un proton. Le proton est transformé en neutron et un neutrino muonique est émis. L'interaction est médiée par un boson W.

La capture de muons est la capture d'un muon négatif par un proton , entraînant généralement la production d'un neutron et d'un neutrino , et parfois d'un photon gamma .

La capture de muons par des noyaux lourds conduit souvent à l'émission de particules; le plus souvent des neutrons , mais des particules chargées peuvent également être émises.

La capture ordinaire de muons ( OMC ) implique la capture d'un muon négatif à partir de l'orbitale atomique sans émission d'un photon gamma:


μ -
 + 
p +
 → 
ν
μ  + 
n 0

La capture radiative muon ( RMC ) est une version radiative de l'OMC, où un photon gamma est émis:


μ -
 + 
p +
 → 
ν
μ  + 
n 0
 + 
γ

La motivation théorique pour l'étude de la capture de muons sur le proton est sa connexion au facteur de forme pseudoscalaire induit par le proton g p .

Application pratique - Élimination des déchets nucléaires

La capture de muons est étudiée pour une application pratique dans le stockage des déchets radioactifs, par exemple dans la transmutation artificielle de grandes quantités de déchets radioactifs à vie longue qui ont été produites dans le monde par des réacteurs à fission . Les déchets radioactifs peuvent être transmutés en isotopes stables après irradiation par un muon incident (
μ -
) faisceau d'une source d' accélérateur de protons compacte .

Les références

  • T. Gorringe et HW Fearing (2004). "Couplage pseudoscalaire induit de l'interaction faible proton". Rev. Mod. Phys . 76 (1): 31–91. arXiv : nuclé-th / 0206039 . Bibcode : 2003RvMP ... 76 ... 31G . doi : 10.1103 / RevModPhys.76.31 .
  • VA Andreev; et coll. (2007). "Mesure du taux de capture de Muon dans l'hydrogène gazeux et détermination du couplage pseudoscalaire du proton g P ". Lettres d'examen physique . 99 (3): 032002. arXiv : 0704.2072 . Bibcode : 2007PhRvL..99c2002A . doi : 10.1103 / PhysRevLett.99.032002 . PMID   17678281 .
  • Nagamine, Kanetada (2016) "Méthode d'élimination des déchets nucléaires et son appareil utilisant l'absorption nucléaire muon". (WO2016143144A1) Espacenet (base de données de brevets).