Позитроний "маскируется" под одиночный электрон

Физики из Университетского колледжа Лондона представили неожиданные результаты опытов, в которых наблюдалось рассеяние позитрония (Ps) на различных атомах и молекулах.

Позитронием называют образованную электроном и позитроном связанную систему, которая напоминает облегчённый атом водорода (напомним, что по своей массе протон превосходит позитрон приблизительно в 1 836 раз). Такая система живёт очень недолго и аннигилирует, рождая гамма-кванты; их можно зарегистрировать, к примеру, при позитронно-эмиссионной томографии или в астрофизических исследованиях.

Впрочем, за свою наносекундную жизнь позитроний успевает вступить во взаимодействие с веществом. Охарактеризовать эти контакты авторам помог радиоактивный распад натрия-22: рождавшиеся при распаде позитроны они направляли в водородную газовую ячейку, где протекала реакция вида е⁺ + Н₂ → Ps + Н₂⁺. Полученный пучок позитрония подавался на газовые мишени (гелиевую, азотную, кислородную, криптоновую и другие), а непреобразованные позитроны отклонялись вольфрамовой сеткой, которая была установлена между ячейкой и мишенями и находилась под положительным потенциалом.

Как выяснилось, нейтральный позитроний взаимодействует с атомами и молекулами примерно с той же вероятностью, что и более лёгкий одиночный электрон, движущийся с соответствующей скоростью.

Дать адекватное теоретическое описание этих данных физики пока не могут.

Полная версия отчёта опубликована в журнале Science.