Kanadai részecskefizikusok megirigyelték a vegyészek sikereit, és egy elemi részecskét kicseréltek egy atomban. A művelet eredményeképpen az atom teljesen másképp kezdett viselkedni.

A kísérlet alanyai közül a hidrogén egy protonból és a körötte keringő elektronból áll, a hélium atommagja viszont 2 proton mellett 2 neutront is tartalmaz. A két proton töltésének kiegyenlítésére a hélium elektronhéján két elektron található. A University of British Columbia kutatói a hélium egyik elektronját cserélték ki negatív töltésű müonra és így egy „öszvér” atomot hoztak létre. A müon tömege 200-szorosa az elektronénak, ezért 200-szor közelebb kering az atommaghoz, mint egy elektron. Az új objektum így hélium atommaggal és hidrogén elektronburokkal rendelkezik, valamint egy mélyre ásott müonnal.

Kémiailag az elemek külső elektronhéja határozza meg a vegyületképző hajlamot. A hélium nem vegyülő nemesgáz, a hidrogén viszont a vegyületek többségének alkotóeleme a kétatomos hidrogénmolekulától a bonyolult DNS-molekulákig.

Atomos hidrogén a természetben csak extrém körülmények között létezik, ezért az egyelektronos hélium is kapcsolódik más atomokhoz vagy molekulákhoz. A különbség az, hogy a müonos hé lium 4,1 tömegű a hidrogén egységnyi tömegéhez képest. A nagyobb tömeg kisebb reakcióképességet jelent, mert az atom mozgékonysága is kisebb. A vegyészek ezért a reakcióképesség változását tudják megmérni az atom tömegének függvényében.

A kísérlet során – melyről a New Scientist számolt be – a kanadai Vancouver TRIUMF nevű gyorsítójában héliumot tartalmazó molekulafelhőbe müonokat lőttek. A müonok egy része a hélium egyik elektronját „kiütve” összekapcsolódott az atommal és egy mélyen levő pályán keringve létrehozta a müonos héliumot. Ez a hidrogénhez hasonló külső héjjal rendelkező atom a reakciótérben levő hidrogéngázzal reakcióba lépve 5,1 tömegű molekulát alkotott.

A reakcióra elvégzett kvantummechanikai számítások amért reakciósebességet jósolták meg ennél a furcsa molekulánál. Ez azt jelenti, hogy a vegyészeknek kísérleti úton is sikerült kimutatni, hogy egy adott reakció sebessége jelentős mértékben a komponensek tömegének a függvénye.