Antywodór

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Antywodór jako odbicie lustrzane wodoru

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 16 minut, po tym czasie nastąpiła anihilacja. Kontrolowanie antywodoru przez tak długi czas może pozwolić na przebadanie symetrii parzystości ładunku.

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. G. Baur et al. Production of antihydrogen. „Physics Letters B”. 368 (3), s. 251-258, 1996. DOI: 10.1016/0370-2693(96)00005-6. 
  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. DOI: 10.1103/PhysRevD.49.3228. 
  3. G. B. Andresen et al. Trapped antihydrogen. „Nature”. 468 (7324), s. 673-676, 2010. DOI: doi:10.1038/nature09610. PMID: 21085118.