Pozytonium

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Elektron i pozyton krążące wokół wspólnego środka masy tworzą pozytonium

Pozytonium[1] (pozyt[2], pozytronium, symbol Ps) – quasi-stabilny układ złożony z elektronu e i jego antycząstkipozytonu e+. Orbity obu cząstek i dostępne poziomy energetyczne są podobne jak dla atomu wodoru (czyli elektronu i protonu). Jednak ze względu na mniejszą masę zredukowaną, częstotliwości odpowiadające liniom widmowym są ponad dwa razy niższe niż w przypadku wodoru.

Pozytonium jest niestabilne ze średnim czasem życia wynoszącym około 142 ns. Elektron i pozyton ulegają anihilacji, podczas której emitowane są kwanty gamma.

Ze względu na wzajemne ustawienie spinów rozróżnia się dwa stany pozytonium: gdy spiny elektronu i pozytonu są równoległe (stan trypletowy ↑↑), mówi się o ortopozytonium, rozpada się ono ze średnim czasem życia 142 ns na trzy fotony, zaś gdy są antyrównoległe (stan singletowy ↑↓) – o parapozytonium, rozpadającym się na dwa fotony ze średnim czasem życia 125 ps, czyli 1136 razy krótszym.

Chemia pozytonium[edytuj | edytuj kod]

Czas życia pozytonium jest dłuższy od czasu zachodzenia wielu reakcji chemicznych. W 1992 roku po raz pierwszy zaobserwowano reakcję pozytonium z wodorem, w wyniku czego powstała cząsteczka wodorku pozytonium (PsH), która istniała przez 0,5 ns. Związek ten uzyskano w wyniku naświetlania metanu pozytonami[3]. Jej istnienie było przewidywane teoretycznie od lat 50.

W 2007 zaobserwowano w laboratorium pierwszą cząsteczkę Ps2, składającą się z dwóch "atomów" pozytonium. Obserwacji dokonali 12 września 2007 David Cassidy i Allen Mills z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside[4][5].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Jerzy Sobkowski, Małgorzata Jelińska-Kazimierczuk: Chemia jądrowa. Warszawa: Wydawnictwo Adamantan, 2006, s. 120-121. ISBN 83-7350-080-4.
  2. J. Dryzek, T. Stegemann, B. Cleff: Badania warstwy wierzchniej metodą anihilacji pozytonów. Kraków: Instytut Fizyki Jądrowej im. H. Niewodniczańskiego, 1996.
  3. Formation of Positronium Hydride. „Physical Review Letters”. 69, s. 2880, 1992. doi:10.1103/PhysRevLett.69.57. 
  4. D.B. Cassidy, A.P., Jr Mills. The production of molecular positronium. „Nature”. 449. s. 195-197. 
  5. physorg.com, Molecules of positronium observed in the lab for the first time