電子偶素

概述

電子偶素 positronium

一個電子和一個正電子組成的類原子系統。正電子和氣體原子間碰撞，俘獲原子中的一個電子而形成電子偶素。正電子帶一個單位正電荷，質量只及質子的 1/1836，電子偶素的結合能只有氫原子結合能的一半。正電子與電子的自旋均為1/2，電子偶素的總自旋 S=0和1，可形成自旋方向相反的單態(1S0，自旋相反，總自旋為0)和自旋方向相同的三“重態”(3S1，自旋同向，總自旋為1)的精細結構。在真空中，單態的電子偶素半衰期為125ps(1ps=1x10-12s)，之後湮滅產生兩個光子(511keV)；三重態電子偶素半衰期為142ns(1ns=1x10-9s)，湮滅產生三個光子，有時會產生多個光子。光子總能量為1022keV，即電子和正電子的總質量(2mc^2)。