Antywodór

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Antywodórpierwiastek antymaterii (antypierwiastek), odpowiednik wodoru w materii. Atom antywodoru składa się z pozytonu (antyelektronu) i antyprotonu, analogicznie do atomu wodoru, składającego się z elektronu i protonu. Symbolem używanym na oznaczenie antywodoru jest H.

Wytworzenie antywodoru[edytuj | edytuj kod]

Diagram wytworzenia antywodoru metodą zastosowaną w 1995 w LEAR

Pierwsze atomy antywodoru zostały uzyskane w 1995 w pierścieniu LEAR w laboratorium CERN przez zespół niemieckich i włoskich naukowców[1]. Użyta metoda została zaproponowana w 1994 przez Charlesa Mungera, Stanleya Brodsky'ego i Ivana Schmidta[2]. Idea eksperymentu polega na wpuszczeniu strumienia antyprotonów w pole elektryczne wytwarzane przez ciężkie jądra. W przypadku doświadczenia w LEAR wykorzystano jądra ksenonu. W wyniku oddziaływania ciężkiego jądra z antyprotonem może zostać wyemitowany foton, po czym może nastąpić konwersja fotonu na parę elektron-pozyton. Jeżeli następnie pozyton zostanie schwytany przez antyproton, powstaje atom antywodoru. Taki ciąg zdarzeń jest na tyle mało prawdopodobny, że podczas 15 godzin bombardowania jąder ksenonu wiązką 1,7×1010 antyprotonów wykryto 9 atomów antywodoru.

W 2010 po raz pierwszy udało się schwytać 38 atomów antywodoru wytworzonych w wyniku oddziaływania ok. 10 mln antyprotonów i 700 mln pozytonów. Atomy te utrzymane były w pułapce magnetycznej przez co najmniej 1/6 sekundy, a ich obecność zidentyfikowano na podstawie anihilacji po uwolnieniu z pułapki[3].

W 2011 roku w laboratorium CERN udało się utrzymywać w pułapce Penninga chmurę 300 atomów antywodoru przez czas 16 minut, po tym czasie nastąpiła anihilacja cząsteczek. Kontrolowanie antywodoru przez tak długi czas pozwoli naukowcom na przebadanie CP symetrii.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Baur, G. et al.. Production of antihydrogen. „Physics Letters B”. 368 (February 1, 1996). 3. s. 251-258. 
  2. Charles T. Munger, Stanley J. Brodsky, Ivan Schmidt. Production of relativistic antihydrogen atoms by pair production with positron capture. „Physical Review D”. 49 (1994). 7. s. 3228-3235. 
  3. G. B. Andresen, M. D. Ashkezari, M. Baquero-Ruiz, W. Bertsche, P. D. Bowe, E. Butler, C. L. Cesar, S. Chapman, M. Charlton, A. Deller, S. Eriksson, J. Fajans, T. Friesen, M. C. Fujiwara, D. R. Gill, A. Gutierrez, J. S. Hangst, W. N. Hardy, M. E. Hayden, A. J. Humphries, R. Hydomako, M. J. Jenkins, S. Jonsell, L. V. Jørgensen, L. Kurchaninov, N. Madsen, S. Menary, P. Nolan, K. Olchanski, A. Olin, A. Povilus, P. Pusa, F. Robicheaux, E. Sarid, S. Seif el Nasr, D. M. Silveira, C. So, J. W. Storey, R. I. Thompson, D. P. van der Werf, J. S. Wurtele, Y. Yamazaki. Trapped antihydrogen. „Nature”. advance online publication, 2010. doi:doi:10.1038/nature09610.