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Las antipartículas, partículas subatómicas que tienen propiedades exactamente opuestas a las que componen la materia cotidiana, pueden parecer un concepto de ciencia ficción. pero son reales, y el estudio de las interacciones materia-antimateria tiene importantes aplicaciones médicas y tecnológicas. Marcos Barp y Felipe Arretche de la Universidade Federal de Santa Catarina, Brasil modeló la interacción entre moléculas simples y antipartículas conocidas como positrones y descubrió que este modelo concordaba bien con las observaciones experimentales. Este estudio ha sido publicado en La Revista Física Europea D.
Positrones el equivalente en antimateria de los electrones, son las antipartículas más simples y abundantes, y se conocen y estudian desde la década de 1930. Los aceleradores de partículas generan enormes cantidades de positrones de alta energía, y la mayoría de los experimentos de laboratorio requieren que esta energía se reduzca a un valor específico. Típicamente, esto se logra pasando los positrones a través de un gas en un aparato llamado trampa de positrones de gas tampón, por lo que pierden energía al chocar con las moléculas del gas. Sin embargo, aún no entendemos completamente los mecanismos de pérdida de energía a nivel atómico, por lo que es difícil predecir con precisión la pérdida de energía resultante.
Parte de esta energía se pierde como energía de rotación, cuando los positrones chocan con las moléculas de gas y las hacen girar. Barp y Arretche desarrollaron un modelo para predecir esta forma de pérdida de energía cuando los positrones chocan con las moléculas que se utilizan a menudo en las trampas de positrones de gas tampón:el tetrafluoruro de carbono tetraédrico (CF 4 ) y metano (CH 4 ), y el hexafluoruro de azufre octaédrico (SF 6 ). Descubrieron que este modelo se comparaba muy bien con los resultados experimentales.
Este modelo se puede aplicar a colisiones entre positrones y cualquier molécula tetraédrica u octaédrica. Barp y Arretche esperan que esta mejor comprensión de cómo interactúan los positrones con las moléculas se utilice para mejorar las técnicas de exploración por tomografía por emisión de positrones (PET) en medicina, por ejemplo.