Прото́ний — связанная квантовомеханическая система (экзотический атом), состоящая из протона и антипротона.

Протоний нестабилен, протон и антипротон быстро аннигилируют. Время жизни протония составляет от 10⁻¹¹ с в нижних состояниях с главным квантовым числом ${\displaystyle n=1}$ до 10⁻⁶ с в возбуждённых состояниях с ${\displaystyle n=30}$^[2]. Процесс аннигиляции протония начинается с превращения протон-антипротонной пары в пи-мезоны и завершается распадом пи-мезонов на фотоны, электроны, позитроны, антинейтрино и нейтрино^[3]. Наибольшую часть энергии аннигиляции, примерно 50 %, уносят нейтрино и антинейтрино, 16 % приходится на электроны и позитроны^[4]. Боровский радиус орбиты протония в 918 раз меньше чем у атома водорода. Основная особенность структуры энергетических уровней протония состоит в расщеплении термов в парасостояния (спин равен нулю при антипараллельной ориентации спинов протона и антипротона) и ортосостояния (спин равен единице при параллельной ориентации спинов протона и антипротона)^[5]. Также на структуру термов оказывает влияние ядерное взаимодействие.

Впервые протоний по его спектру наблюдался в ЦЕРН в эксперименте PS171 (ASTERIX) на накопителе антипротонов LEAR, в 1980-х^[6][7]. В спектре излучения возбуждённого протония наблюдались спектральные линии, соответствующие переходам между его возбуждёнными состояниями.

Также протоний наблюдается в экспериментах с ловушками холодных частиц, например в эксперименте ATHENA на современном накопителе AD^[8].

• Позитроний
• Мюоний

• Власов Н. А. Антивещество. — М.: Атомиздат, 1966. — 184 с.
• Klempt E., Bradamante F., Martin A., Richard J.-M. Antinucleon-nucleon interaction at low energy: scattering and protonium (недоступная ссылка), Physics Reports, 368 (2-3): 119—316 (2002).
• N. Zurlo et al. Production of Slow Protonium in Vacuum (2008)

Частицы в физике
Фундаментальные частицы	Фермионы Кварки u d s c b t Лептоны e− e+ μ− · μ+ τ− · τ+ Нейтрино νe · νe νμ · νμ ντ · ντ Бозоны Калибровочные γ g W± · Z0 Скалярные Бозон Хиггса
Составные частицы	Адроны Барионы (Гипероны) Нуклоны p p n n Δ Λ Σ Ξ Ω Пентакварки Мезоны (Кварконии) π η · η′ ρ ω φ J/ψ ϒ θ K B D T Тетракварки Соединения фундаментальных и(или) составных частиц Обычные Атомные ядра Дейтрон Тритон Гелион α Атомы Ионы Катионы Анионы Молекулы Необычные В физике гиперядер: Λ‑гиперядра Гиперводород Гипертритон Σ‑гиперядра Экзотические атомы: Мезоатомы Мюонные Мюонный водород Адронные Пионные Каонные Антипротонные Σ-гиперонные Лептонные атомы Позитроний Мюоний Димюоний Протоний Пионий Мезомолекула Дипозитроний
Список частиц Список барионов Список мезонов Стандартная модель