Hedvig
7 °C
23 °C

Pozitróniumot gyártanak Kaliforniában

2011.07.13. 09:14
A University of California fizikusai olyan új módszert dolgoztak ki az egzotikus és igen rövid életű atom, a pozitrónium előállítására, amely segíthet megválaszolni, hogy mi is történt a világegyetemben az antianyaggal.

Az univerzum egyik legnagyobb rejtélye, hogy mi a különbség az anyag és az antianyag között, amelyek töltésüket kivéve teljesen azonosak, így megsemmisítik egymást, amikor találkoznak. Az elméleti fizikusok szerint az ősrobbanás után egyforma mennyiségben képződött az anyag és az antianyag. Az antianyag azóta eltűnt, a világegyetem kizárólag anyagból áll.

A közelmúltban az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) fizikusainak több mint egy negyedórán át sikerült életben tartaniuk antihidrogén-atomokat. A pozitrónium egy pozitronból (az elektron pozitívan töltött antirészecskéjéből) és egy elektronból álló egzotikus atom. A részecske-antirészecske pár megsemmisülése során 2 vagy több gamma-fotonra bomlik.

A kaliforniai fizikusok szilíciummal kísérleteztek, mert azt széles körben alkalmazzák az elektronikában, ráadásul olcsó és szilárd.
A szilíciumdarabkákat előzetesen lézerfénnyel sugározták be, majd a felületükre pozitronokat ültettek. Mint kiderült, a lézerfény felszabadította a szilícium elektronjait, amelyek a minta felszínén lévő pozitronokkal összekapcsolódva pozitróniumokat hoztak létre.

Más fénybe helyezik

"Ezzel az eljárással számottevő mennyiségben lehet előállítani pozitrónium-atomokat, ráadásul kontrolláltan. A módszer további előnye, hogy míg a korábbi metódusokkal a mintákat igen magas hőmérsékletre kellett hevíteni, az új eljárás bármilyen hőmérsékleten működik" - magyarázta David Cassidy fizikus, hozzátéve: amikor a pozitronokat a minta felületére helyezik, sokszor a felszínen ragadnak, ahol az elektronok könnyűszerrel megtalálják és megsemmisíthetik őket.

Allen Mills professzor elmondta, amikor lézerfénnyel sugározzák be a szilíciumot közvetlenül a pozitronok érkezése előtt, elektronok termelődnek, amelyek segítenek a pozitronoknak elhagyni a szilícium felszínét és ezáltal elkerülni az megsemmisülést. "Pozitróniumok képződnek, amelyek folyamatosan emittálódnak a felszínről. A szabad pozitróniumok 200-szor hosszabb ideig élnek, mint a felületi pozitronok, így könnyű őket észlelni" - fogalmazott Allen Mills.