Un físico de la Universidad de California, Riverside, ha realizado cálculos que muestran que las burbujas esféricas huecas llenas de un gas de átomos de positronio son estables en helio líquido.
Los cálculos llevan a los científicos un paso más cerca de la realización de un láser de rayos gamma, que puede tener aplicaciones en imágenes médicas, propulsión de naves espaciales y tratamiento del cáncer.
El positronio, de vida extremadamente corta y solo brevemente estable, es un átomo similar al hidrógeno y una mezcla de materia y antimateria, específicamente, estados unidos de electrones y sus antipartículas llamadas positrones. Para crear un rayo láser de rayos gamma, el positronio necesitaestar en un estado llamado condensado de Bose-Einstein, una colección de átomos de positronio en el mismo estado cuántico, que permite más interacciones y radiación gamma. Tal condensado es el ingrediente clave de un láser de rayos gamma.
"Mis cálculos muestran que una burbuja en helio líquido que contiene un millón de átomos de positronio tendría una densidad numérica seis veces mayor que la del aire ordinario y existiría como condensado de materia y antimateria Bose-Einstein", dijo Allen Mills, profesor deDepartamento de Física y Astronomía y único autor del estudio que aparece hoy en Revisión física A .
El helio, el segundo elemento más abundante en el universo, existe en forma líquida solo a temperaturas extremadamente bajas. Mills explicó que el helio tiene una afinidad negativa por el positronio; las burbujas se forman en helio líquido porque el helio repele al positronio. La larga vida útil del positronio en helio líquidose informó por primera vez en 1957.
Cuando un electrón se encuentra con un positrón, su aniquilación mutua podría ser un resultado, acompañado por la producción de un tipo poderoso y energético de radiación electromagnética llamada radiación gamma. Un segundo resultado es la formación de positronio.
Mills, que dirige el Laboratorio de positrones en UC Riverside, dijo que el laboratorio está configurando un haz de antimateria en una búsqueda para producir las burbujas exóticas en helio líquido que predicen los cálculos de Mills. Dichas burbujas podrían servir como una fuente de positronio Bose-Einsteincondensados
"Los resultados a corto plazo de nuestros experimentos podrían ser la observación del túnel de positronio a través de una lámina de grafeno, que es impermeable a todos los átomos de materia ordinaria, incluido el helio, así como la formación de un haz láser de átomos de positronio con posibles aplicaciones de computación cuántica,"Dijo Mills
La investigación fue apoyada por la National Science Foundation.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Riverside . Original escrito por Iqbal Pittalwala. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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