Upphovsman:CC0 Public Domain
Antipartiklar - subatomära partiklar som har exakt motsatta egenskaper än de som utgör vardagsmaterial - kan verka som ett begrepp ur science fiction, men de är riktiga, och studien av materia-antimateria-interaktioner har viktiga medicinska och tekniska tillämpningar. Marcos Barp och Felipe Arretche från Universidade Federal de Santa Catarina, Brasilien har modellerat interaktionen mellan enkla molekyler och antipartiklar som kallas positroner och fann att denna modell överensstämde väl med experimentella observationer. Denna studie har publicerats i European Physical Journal D.
Positroner, antimatterekvivalenten för elektroner, är de enklaste och vanligaste antipartiklarna, och de har varit kända och studerade sedan 1930 -talet. Partikelacceleratorer genererar enorma mängder högenergipositroner, och de flesta laboratorieexperiment kräver att denna energi reduceras till ett specifikt värde. Vanligtvis, detta uppnås genom att passera positronerna genom en gas i en apparat som kallas en buffertgas-positronfälla, så de tappar energi genom att kollidera med gasens molekyler. Dock, vi förstår ännu inte helt mekanismerna för energiförlust på atomnivå, så det är svårt att exakt förutsäga den resulterande energiförlusten.
En del av denna energi går förlorad som rotationsenergi, när positronerna kolliderar med gasmolekyler och får dem att snurra. Barp och Arretche utvecklade en modell för att förutsäga denna form av energiförlust när positroner kolliderar med molekyler som ofta används i buffertgas-positronfällor:den tetraedriska koltetrafluoriden (CF 4 ) och metan (CH 4 ), och den oktaedriska svavelhexafluoriden (SF 6 ). De fann att den här modellen jämförde mycket bra med experimentella resultat.
Denna modell kan tillämpas på kollisioner mellan positroner och alla tetraedriska eller oktaedriska molekyler. Barp och Arretche hoppas att denna förbättrade förståelse för hur positroner interagerar med molekyler kommer att användas för att förbättra tekniker för positronemissionstomografi (PET) -skanning inom medicin, till exempel.
