stati esotici
stati esotici
Stati fisici della materia con proprietà strutturali anomale rispetto ai modelli attuali, ricavabili in modo artificiale. In particolare, è possibile ottenere nuclei instabili esotici contenenti neutroni e protoni in un rapporto notevolmente diverso dai nuclei naturali, il cui studio fornisce interessanti informazioni sulla materia nucleare. Più in generale, per atomi esotici (detti anche strani o estremi) si intendono atomi il cui nucleo oppure uno degli elettroni è sostituito da un’altra particella con carica elettrica di segno opportuno (detta particella esotica). Con tale particella esotica sono pertanto identificati i vari tipi di atomi esotici. Se il nucleo dell’idrogeno viene per es. sostituito da un positrone (e+) oppure da un muone positivo (μ+), si ha la formazione rispettivamente del positronio (e+ e−) e del muonio (μ+e−). Un elettrone atomico può essere invece sostituito da un muone negativo (μ−) per dare origine a un atomo muonico; in modo analogo esso può essere sostituito da un pione (π−), da un mesone K− e così via. Nel passato tutti questi sistemi erano chiamati atomi mesici o mesoatomi. Tutti gli atomi esotici sono sistemi instabili e hanno quindi una durata assai breve. Essi vengono creati dopo la formazione delle particelle esotiche che li identificano (per es. attraverso reazioni nucleari indotte da acceleratori di particelle, oppure grazie a sorgenti radioattive), le quali vengono quindi fatte rallentare mediante il passaggio attraverso un materiale, con i cui atomi interagiscono. Terminato il processo di formazione dell’atomo esotico si ha a disposizione un tempo molto breve (tipicamente inferiore al microsecondo) per studiare le proprietà del nuovo sistema atomico. Un tale sistema di produzione artificiale arriva a creare non più di centomila atomi al secondo, contro i diecimila miliardi di miliardi di atomi ordinari contenuti in un grammo di materiale.