Diferencia entre revisiones de «Positronio»

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[[Archivo:Positronium.svg|thumb|200px|right|Un [[electrón]] y un [[positrón]] orbitando alrededor de su [[centro de masas]] común. Es un estado ligado a la mecánica cuántica conocido como '''positronio'''.]]
 
El '''positronio''' (Ps) es un sistema cuasiestable formado por un [[electrón]] y su [[antipartícula]], el [[positrón]], unidos formando un [[átomo exótico]]. La órbita de ambas partículas y los niveles energéticos son similares a los del átomo de [[hidrógeno]] (formado por un [[protón]] y un electrón). Pero debido a la diferente [[masa reducida]] del sistema, las frecuencias asociadas a las líneas espectrales son menos de la mitad que en el hidrógeno.
 
== Detalles ==
 
El positronio es inestable, con un [[periodo de semidesintegración]] de unos 10<sup>-7</sup> segundos (100 nanosegundos). La [[Aniquilación partícula-antipartícula|aniquilación positrón-electrón]] en un átomo de positronio aislado da lugar generalmente a dos o tres fotones gamma, dependiendo del espín del átomo de positronio, con una energía total de 1022 k[[electronvoltio|eV]]. Si el positronio se desintegra en presencia de otra partícula, como un electrón, que adquiera parte del momento relativista, es posible la desintegración en un único fotón gamma. Experimentalmente se han observado hasta 5 fotones, confirmando las predicciones de la [[electrodinámica cuántica]] hasta un orden muy alto.
 
El positronio, como el hidrógeno, puede tener varias configuraciones: el [[nivel fundamental]] puede ser un estado [[singlete]] con [[espín|espines]] antiparalelos (S = 0, M<sub>S</sub> = 0), el '''parapositronio''', con un símbolo ''<sup>1</sup>S<sub>0</sub>''. Este estado puede existir hasta 10<sup>-10</sup> segundos, con una vida media de 125 picosegundos. La otra configuración posible, el [[estado triplete]], con espines paralelos (S = 1 y M<sub>S</sub> = −1, 0, 1) es conocida como '''ortopositronio''' (''<sup>3</sup>S<sub>1</sub>''), y puede existir hasta 10<sup>-7</sup> s, con una vida media de 140 nanosegundos.
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:<math>m_e</math> y <math>m_p</math> son, respectivamente, las masas del electrón y del positrón, exactamente la misma.
 
Para el positronio, la masa reducida sólosolo se diferencia de la masa en reposo del electrón en un factor 2. Este hecho es la causa de que los niveles energéticos para el positronio sean aproximadamente la mitad que para el hidrógeno.
 
Así, los niveles energéticos del positronio vienen dados por:
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== Historia ==
 
* En 1934 el científico croata Stjepan Mohorovičić predijo la existencia del positronio en un artículo publicado en ''[[Astronomische Nachrichten]]'', en el cual llamaba a la sustancia "«''electrum"''»,<ref>revistaRevista ''Astronomische Nachrichten'', 1934, vol. 253, p. 94.</ref> aunque otras fuentes señalan que [[Carl David Anderson|Carl Anderson]] ya había predicho su existencia en 1932.<ref>{{cita web
| url = http://web.mit.edu/newsoffice/2002/deutsch.html
| título = Martin Deutsch, MIT physicist who discovered positronium, dies at 85
}}<!--Título generado por Muro Bot--></ref>
 
* Fue descubierto experimentalmente en 1951 por Martin Deutsch, del [[Instituto Tecnológico de Massachusetts|MIT]].
 
* En 2005 Allen Mills y David Cassidy, de la [[Universidad de California]] (Riverside), establecieron la hipótesis de que moléculas de positronio se podrían formar sobre la superficie del silicio.
 
* El 12 de septiembre de 2007, Allen Mills y David Cassidy, de la Universidad de California (Riverside) comunican que utilizando una película de silicio han logrado atrapar suficientes positrones para crear simultáneamente una cantidad grande de átomos de positronio para que se combinen y formen dipositronio, o moléculas de dos positronios. Cassidy y Mills indican que es posible combinar millones de átomos de positronio para crear un [[condensado de Bose-Einstein]] que al desintegrarse formen un láser de aniquilación de rayos gamma de alta energía, alrededor de un millón de veces superior a la de los láseres actuales.
 
== Compuestos exóticos ==
 
El enlace molecular de '''positronio''' fue predicho. Las moléculas de '''hidruro de positronio'''('''PsH''') son posibles. El positronio también puede formar un '''cianuro''' y puede formar enlaces con halógenos ('''halogenuros''') o '''litio'''.
 
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== Véase también ==
 
* [[Hidrógeno]]
* [[Modelo atómico de Bohr]]
* [[Di-positronio]]
* [[Protonio]]
 
== Referencias en la vida cotidiana ==
 
* En el comic '[[Danger Girl]]: Kamikaze' el positronio es la partícula atómica utilizada por el ejército [[nazi]] en la Segunda Guerra Mundial en colaboración con el Imperio [[Japón|japonés]] para desarrollar la primera bomba de antimateria.
{{listaref}}
El positronio también aparece mencionado en la serie The Big Bang Theory
 
== Enlaces externos ==
* [http://www.newsroom.ucr.edu/cgi-bin/display.cgi?id=1662 Comunidado de la Universidad de California reportando la creación de moléculas de dipositronio] en inglés
 
* [http://www.newsroom.ucr.edu/cgi-bin/display.cgi?id=1662 Comunidado de la Universidad de California reportando la creación de moléculas de dipositronio] {{en inglés}}
 
[[Categoría:Estados cuánticos]]