Лайнус Полинг, Питер Полинг - Химия
В 1953 г. было сделано наблюдение, что позитрон и электрон соединяются и образуют псевдоатом, несколько напоминающий атом водорода. В атоме водорода электрон может быть описан как движущийся вокруг практически неподвижного ядра — протона. В псевдоатоме, образованном позитроном и электроном, получившем название позитрония, эти две частицы имеют одинаковую массу, в результате чего они совершают аналогичные движения относительно своего центра масс, т. е. относительно точки, лежащей на середине прямой, соединяющей эти частицы.
Американскому физику Мартину Дейчу удалось установить существование двух видов позитрония. Один вид, в котором спин позитрона антипараллелен спину электрона, называется парапозитронием, а второй вид с двумя параллельными спинами называется ортопозитронием. Парапозитроний распадается вследствие аннигиляции позитрона и электрона с образованием двух фотонов; его период полураспада равен 0,9·10−10 с. Ортопозитроний распадается с образованием трех фотонов, и его период полураспада равен 1,0·10−7 с. Существование позитрония было подтверждено путем наблюдения отрезка времени между моментом его образования (при распаде 22Na, сопровождающемся испусканием позитронов) и его аннигиляцией. Это время запаздывания, как было установлено, отвечает протеканию двух реакций первого порядка с указанными выше значениями периода полураспада.
Удалось также наблюдать и мюоний — псевдоатом, состоящий из отрицательного мюона, движущегося вокруг протона. Наблюдались и другие мезонные атомы, по своей структуре аналогичные обычным атомам, но имеющие мюон или другой мезон вместо одного из электронов. Так, мюонный неон представляет собой атом неона с отрицательным мюоном вместо одного электрона.
Был также получен и мюонный молекулярный ион [H+μ−D+]+, в котором протон и дейтрон удерживаются вместе отрицательным мюоном. В этом случае протон и дейтрон находятся на достаточно близком расстоянии (около 0,3 пм), благодаря чему становится возможной реакция между ними, сопровождающаяся освобождением мюона и образованием ядра 3He и дополнительного мюона; при этом выделяется 5,4 МэВ энергии. Использование такого рода мезонной молекулы, возможно, позволит вести контролируемое получение энергии, выделяющейся при ядерном синтезе.