Для исследований конденсированного состояния вещества с помощью мюонов и мезонов построены мезонные фабрики-ускорители для получения пучков высокой интенсивности.
Свойства мюонов достаточно полно изучены, а в особенности при исследованиях явлений мюонногокатализа180, т. е. холодного синтеза ядер изотопов водорода при катализном участии отрицательных мюонов с образованием нейтронов и изотопов гелия, и выделением значительной энергии 17,6 Мэв, а за время жизни мюона 2,5 Гэв. Физическая картина мюонного катализа ядерных реакций практически значимого физического явления холодного ядерного синтеза выглядит очень просто и состоит в следующем. Находящийся в водородной среде, содержащей ядра изотопы дейтерия и трития, свободный мюон образует сначала мюонный атом, а затем и мезомолекулярный ион. То есть в этом процессе образуется сначала мезоатомный тритон, а затем мезомолекулярный дейтерий-тритиевый ион. На фиг. 2.13 (слева) ядро трития, соединяясь с мюоном (расположен посередине), превращается в мезоатом, размеры которого в семь раз больше его ядра. Далее взаимодействуют два противоположных электрических заряда мюона и дейтрона (фиг. 2.13, справа). Мезоатом поглощает своим объёмом очень маленькое по сравнению с ним ядро дейтрона. Ядра трития и дейтрона объединяются таким образом, что начинают взаимодействовать их внешние вихроны. Между этими вихронами идёт соответствующая ядерная реакция синтеза, т. е. слияние магнитного монополя внешней оболочки трития с магнитным монополем внешней оболочки дейтерия (посредством и законами слияния монополей одного знака) с выделением 17,6 Мэв и образованием продуктов реакции в форме альфа-частицы и нейтрона. При этом происходит освобождение мюона и цепочка описанных превращений повторяется до момента распада мюона. Как проверено практикой, число таких актов может доходить до 150 с выделением суммарной энергии около 2500 Мэв. Однако основная проблема применения такого процесса связана с источником мюонов. Для создания необходимых мюонов и их рабочих параметров необходимы установки соизмеримые по энергозатратам с вырабатываемой в этом процессе.
Фиг. 2.13. Схема мюонного катализа
Решение этой проблемы181 было найдено в последние годы в рамках пионерских работ по холодному ядерному синтезу (LENR). Поэтому и практический интерес к мюонному катализу диктуется лёгкостью получения ядерных частиц со структурой мюонов в таком процессе, способных в конденсированных средах (жидкость, металл) на специальных электроразрядных установках производить тепловую и электрическую энергию. И это реально сделать даже на установке182 А. В. Вачаева «Энергонива-2» и реакторе С. В. Адаменко. Именно в условиях работы этих установок рождается достаточный поток в режиме ионизации частиц-структур типа мюонов, входящих в состав ядерных оболочек со структурой мезонов, плазмоидом в протекающем потоке воды (конвертор) или в кристаллической решётке меди анода Адаменко. При очень низких энергозатратах идут ядерные реакции, но не с рождением нейтронов183 и гелия, а с рождением ядер других стабильных химических элементов в том числе дейтерия и трития в воде.
Этот процесс аналогичен ионизации электронов с атомных оболочек.
Применение реальных объёмных структур мюона, мезонов, ядер трития и дейтерия во многом упрощает понимание физических процессов холодного ядерного синтеза (фотоэффект-кумулятивная имплозия184) и деления тяжёлых ядер (зарождение нового ядра внутри большого старого и его вылет-взрыв-эксплозия, деление старого).
Фазовое пространство мюона аналогично структуре электрона, но во много раз меньше его по размерам.
Фиг. 2.14. Схема распада мюона
Поэтому распад мюонов (фиг. 2.14) происходит через промежуточное состояние с полуцелым спином. Мюоны при распаде превращаются в соответствующие по знаку частицу электрон или позитрон с сопровождением вылета двух соответствующих нейтрино. В соответствии с уменьшением внутренней энергии, у образовавшейся промежуточной частицы увеличивается радиус полусферы волновода её фазового микропространства. «Замороженные» спиральные волноводы бывшего мюона уже без вихрона становятся мюонным нейтрино (антинейтрино) по крайней мере, на время распада их можно считать компактифицированными частицами, которые, отбирая соответствующую долю кинетической энергии, покидают место распада. Новая промежуточная частица нестабильна и распадается, её вихрон покидает созданное фазовое пространство, которое превращается в электронное антинейтрино (нейтрино). Вылетевший в электрическое поле частицы промежуточного состояния запертый магнитный монополь формирует уже резонансно-стабильное фазовое пространство электрона (или позитрона), отдавая излишнюю энергию в кинетической форме электронному антинейтрино (нейтрино).
Этот процесс аналогичен ионизации электронов с атомных оболочек.
Применение реальных объёмных структур мюона, мезонов, ядер трития и дейтерия во многом упрощает понимание физических процессов холодного ядерного синтеза (фотоэффект-кумулятивная имплозия184) и деления тяжёлых ядер (зарождение нового ядра внутри большого старого и его вылет-взрыв-эксплозия, деление старого).
Фазовое пространство мюона аналогично структуре электрона, но во много раз меньше его по размерам.
Фиг. 2.14. Схема распада мюона
Поэтому распад мюонов (фиг. 2.14) происходит через промежуточное состояние с полуцелым спином. Мюоны при распаде превращаются в соответствующие по знаку частицу электрон или позитрон с сопровождением вылета двух соответствующих нейтрино. В соответствии с уменьшением внутренней энергии, у образовавшейся промежуточной частицы увеличивается радиус полусферы волновода её фазового микропространства. «Замороженные» спиральные волноводы бывшего мюона уже без вихрона становятся мюонным нейтрино (антинейтрино) по крайней мере, на время распада их можно считать компактифицированными частицами, которые, отбирая соответствующую долю кинетической энергии, покидают место распада. Новая промежуточная частица нестабильна и распадается, её вихрон покидает созданное фазовое пространство, которое превращается в электронное антинейтрино (нейтрино). Вылетевший в электрическое поле частицы промежуточного состояния запертый магнитный монополь формирует уже резонансно-стабильное фазовое пространство электрона (или позитрона), отдавая излишнюю энергию в кинетической форме электронному антинейтрино (нейтрино).
Масса покоя мюона, как и у электрона и позитрона, индуктирована гравпотенциалами отброшенных волноводов, созданным вновь при разрядке гравитационного монополя. Заряжается гравмонополь вращательным движением полярного магнитного монополя к центру-полюсу полусферы электропотенциалов волновода со спином 1/2.
Мюоны в связанном состоянии, как и электроны в атомах, могут входить в состав атомно-ядерных оболочек мезоатомов.
Мюонные коллайдеры занимают промежуточное положение между электронными и протонными, и считаются очень перспективными в исследовании свойств бозонов Хиггса. Поэтому и началось проектирование, и создание мюонных коллайдеров. В таких коллайдерах одной из трудностей получения высокой светимости является наличие бетатронных колебаний, которые приводят к отклонению частиц от равновесной орбиты и расширению пучка. При создании таких ускорителей или коллайдеров мюонов главными проблемами являются: рассеяние, не монохроматичность пучков мюонов, быстрый распад ускоряемых частиц. Время жизни μ+μ- при досветовой скорости составляет 2,2 мкс это тоже проблема для создания мюонного коллайдера. Удлинению жизни мюонов якобы способствует эффект увеличения их времени жизни на релятивистских скоростях. По расчётам СТО при кинетической энергии до 57 Гэв время жизни увеличивается с τ = 2,2 мкс до t = 1,19 с. Однако, во-первых, экспериментально этот эффект реализовать не удастся вследствие уже имеющейся практики создания тау-лептона (время жизни 2,9 х 1013 секунды), которая и указывает отсутствие механизма увеличения времени жизни мюона. А во-вторых, времени, как и массы в природе нет вообще, а есть превращения частиц с увеличением их внутренней энергии. Отсюда, по расчётам САП мюоны должны быть получены, сформированы в пучок-сгусток и ускорены до конечной энергии меньше чем за несколько миллисекунд (в лабораторной системе отсчета). При этом они успеют сделать до тысячи и более оборотов в кольце накопителя перед своим распадом. Так ли это на практике покажет работа мюонных коллайдеров.
А реально происходит следующее. Когда скорость мюонов почти достигает скорости света, дальнейший разгон частиц становится невозможен, но начинает расти их масса-внутренняя энергия. Первичная частица меняется, что изменяет и её внутренние параметры, в том числе и время жизни, как, например, у тау-лептона. А полная энергия складывается из энергии движения, переданной частице ускоряемым внешним переменным электрическим полем в электронвольтах (эВ, Кэв, Мэв, Гэв) и внутренней энергии при квантовом переходе при 1784 Мэв в заряженный тау-лептон, мезон или бозон, а расчёт и изменение внутренней энергии заряженной одноконтурной частицы идёт по формуле Планка, т.е. произведением его фундаментальной константы на частоту излучения четверть-волноводов магнитным монополем ГЭММ. При столкновениях появляется возможность объединения одноконтурных противоположных частиц с полуцелым спином в частицы с целым спином, типа π0-мезоны, Z0-бозоны, заряженные π-мезоны, W-бозоны, и безмассовые бозоны. Ускоряясь в электрическом поле, мюон, как и электрон, поэтапно превращается в заряженный тау-лептон, а при встречных соударениях (суммарная скорость = двум скоростям света) с аналогичными продуктами ускоренных мюонов путём осевой имплозии, переходящей сгустками в центральную имплозию, и рождаются, более тяжёлые мезоны, бозоны и продукты распада.