velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Позитроний в пробирке

Ученым удалось синтезировать молекулы позитрония – элемента, состоящего сразу из материи и антиматерии. Открытие может быть применено при разработке термоядерных реакторов и боевых лазеров, также для разъяснения глобальной асимметрии нашей Вселенной.





Согласно представлениям современной физики, практически каждой простой частичке соответствует своя античастица, имеющая аналогичную массу и спин, но отличающаяся знаком некоторой базовой физической свойства (к примеру, обратным зарядом). Например, протону, имеющему положительный заряд, соответствует антипротон, заряженный негативно, в то время как парой негативно заряженного электрона выступает позитрон, заряженный положительно.


При столкновении вместе частичка и античастица аннигилируют, выделяя огромное количество высокоэнергетических гамма-квантов. Но при определенном стечении событий электрон и позитрон могут образовать очень необыкновенную систему, напоминающую атом водорода – с той различием, что роль протона, образующего положительно заряженное ядро, в нем будет играть позитрон. Отсюда происходит заглавие этого экзотичного короткоживущего элемента, состоящего сразу и из обычной материи, и из антиматерии – позитроний (Ps).


Догадка о вероятном существовании позитрония была выдвинута еще 1946 г., а уже через 5 лет экзотичный элемент был найден. Некое время спустя южноамериканский физик-теоретик Джон Уилер (John Wheeler) показал, что позитроний может создавать двухатомные и даже трехатомные молекулы – Ps2 и Ps3. Но прямо до недавнешнего времени ученым не удавалось подтвердить это утверждение экспериментально, получив надлежащие молекулы в лаборатории.


В обычных критериях атомы позитрония не могут создавать постоянные пары из-за лишней энергии, заставляющей их разлетаться. Но физики Дэвид Кэсседи (David Cassidy) и Аллен Миллс (Allen Mills) смогли обойти это ограничение.


Разработанный ими процесс сотворения молекул позитрония смотрится последующим образом: сначала в специальной ловушке скапливается порядка 20 млн. позитронов. Из их формируется наносекундный импульс, направленный на пористую кремниевую пластинку. Оккупированные порами позитроны ведут взаимодействие с окружающими их свободными электронами, в итоге чего время от времени образуются атомы позитрония. До того как аннигилировать эти атомы, в свою очередь, успевают образовать порядка 100 тыщ молекул Ps2.


Как разъясняют ученые, ключом к успеху стали кремниевые стены пор: они поглощают сверхизбыточную энергию атомов позитрония, позволяя им слиться, пускай и на очень недолгий срок. О том, что конечным продуктом разработанного процесса являются конкретно молекулы позитрония, исследователи узнали благодаря анализу диапазона гамма-лучей, образующихся в итоге финишной аннигиляции


По воззрению многих профессионалов, получение молекул позитрония имеет огромное значение для базовой науки. А именно, оно должно посодействовать физикам разъяснить причину глобальной асимметрии нашей Вселенной. Вправду, хотя у хоть какой обычной частички есть четкий двойник в мире античастиц, в обозримом пространстве очевидно преобладает материя рядовая. Спрашивается, почему?


Вообщем, на антиматерию у ученых огромные планы – а именно, ее можно было бы использовать в качестве горючего на межпланетных кораблях. Читайте об этом проекте: «Антиматерия в упряжке».


По сообщению News in Science






Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments