| поиск |
Новости химической науки > Получены молекулы из материи и антиматерии13.9.2007 
 Дэвид Кэссиди (David Cassidy) и Ален Миллс из Университета Калифорнии в Риверсайде сообщают, что ими получены свидетельства в пользу существования «молекулы», объединяющей два позитрона и два электрона. Гибриду антиматерии и материи дано название позитроний и обозначение Ps2.
Высоковакуумная камера, в которой интенсивные импульсы позитронов атаковали пористую пленку из оксида кремния. Для управления пучком позитронов в обмотках магнита на несколько миллисекунд генерируется ток силой 1000 Ампер. (Рисунок: © David Cassidy, UC-Riverside Электроны и позитроны обладают одинаковыми по величине, но различными по знаку зарядами, что теоретически дает возможность их связывания за счет кулоновских взаимодействий по типу того, как отрицательно заряженный электрон притягивается к положительно заряженному протону в обычном атоме водорода. Опять же по теории, позитронные атомы (пары электрон–позитрон) могут скомбинировать волновые функции электронов (или позитронов), образуя своеобразную «молекулу» из лептонов и антилептонов по типу молекулы H2. Масса обеих элементарных частиц составляет всего лишь 1/1836 массы протона, поэтому подобная четырехчастичная «молекула» будет гораздо легче молекулы водорода. Четырехчастичные «молекулы» такого типа практически невозможно наблюдать благодаря тому, что при контакте материя и антиматерия аннигилируют, выделяя энергию в форме гамма-излучения. Изолированные в вакууме, позитроновые атомы обычно существуют не более миллисекунды, после чего разрушаются. Как отмечает Клиффорд Сурко (Clifford Surko), физик из Университета Калифорнии в Сан-Диего: «Почти сразу после образования они [позитроновые атомы] снова исчезают во вспышке света». Однако Кэссиди и Миллс рассчитали, что при накоплении достаточного количества позитронных атомов некоторые из псевдоатомов смогут скомбинироваться до разрушения. В случае реализации такого события позитроновые «молекулы» должны испустить весьма характеристический сигнал-подпись как результат спонтанной аннигиляции. Для подтверждения теоретических догадок исследователи обстреляли пучком позитронов (методика получения такого пучка была ранее предложена Клиффордом Сурко) пористую пленку из оксида кремния, надеясь, что античастицы наберут достаточное количество электронов и образуют Ps2. По оценкам образование «молекулы», состоящей из четырех лептонов, наблюдалась для 10% получавшихся позитронных атомов. Источник: Nature, 2007, 449, 195 метки статьи: #квантовая химия, #радиохимия и химия высоких энергий, #физическая химия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
kashechkin|Fri, 14 Sep 2007 21:41:25 +0300 О, Serge, вы опять разговорились! :) Интересно было бы выяснить, какой именно сорт позитронов поучаствовал в образовании молекулы. Ведь если атом водорода - это по сути свободный радикал, то ортопозитроний является бирадикалом - полный электронный спин единица; у парапозитрония же спин ноль. Те же термины по аналогии с молекулярным водородом можно ввести и для молекулы позитрония. Findarato Ingoldo|Fri, 14 Sep 2007 11:23:37 +0300 Не знаю насчет сорбции, калифорнийцы в своем письме в Nature говорят, что позитроний может оказаться полезным для инициировании гамма-лазеров, хотя, конечно, они все-таки физики, и к химии отношения практически не имеют Serge|Thu, 13 Sep 2007 23:06:34 +0300 Достаточно интересно - про существование молекул из позитрон-электронных пар я, по-моему, никогда до этого момента не слышал. Интересно было бы применить такой тип молекул для изучения сорбции - хотя водород, конечно, не самый лучший вариант, а легкие водородоподобные молекулы тем более - но все же можно успеть измерить задержку аннигиляции - ведь при сорбции должна измениться энергия электронов в такой молекуле.
Вообще говоря, атомом позитрония называется именно электрон-позитронная пара, поэтому молекула позитрония - вполне логичное название для молекулы, состоящей из таких "атомов". Позитроний уже достаточно давно используется для изучения дефектов в твердых телах - так, поток позитронов от источника Na-22 направляют на мишень и измеряют задержку выхода гамма-квантов - в зависимости от размера и геометрии полостей (дефектов), на границах которых происходит аннигиляция, время регистрации гамма-квантов изменяется (см. работы проф. Шантаровича). Вы читаете текст статьи "Получены молекулы из материи и антиматерии" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
|
