Londen (UK) – Britse onderzoekers ontdekken een nieuw fragmentatiepatroon voor het illustere positroniumatoom, het lichtste atoom dat ooit gevonden is.


Onderzoekers van het University College London ontdekken dat wanneer het edelgas helium beschoten wordt met positroniumatomen deze atomen zich splitsen in een elektron en een positron, zijn positief geladen antideeltje, die na splitsing met elkaar verbonden blijven. Deze gecorreleerde deeltjes bewegen verder met ongeveer dezelfde snelheid.
Niet waterstof, maar het onbekende positronium (Ps) is het lichtste atoom. Een waterstofatoom bestaat uit een negatief geladen elektron en een positief geladen proton. Het positroniumatoom heeft een vergelijkbare structuur, maar bevat in plaats van een proton een positron. De levensduur van het lichtste atoom is niet lang. Binnen een tiende van een nanoseconde zijn de antideeltjes samengesmolten (geannihileerd) en blijft slechts energie achter.
Het positroniumatoom werd in 1951 ontdekt door de Oostenrijker Martin Deutsch aan het Massachusetts Institute of Technology in de Verenigde Staten. Inmiddels is bekend dat er twee vormen van het positronium bestaan, para- en ortho-positronium. In de meestvoorkomende vorm, het para-positronium, staan de spins van het elektron en het positron anti-parallel. Wanneer dit deeltje annihileert komen er twee fotonen vrij met gelijke energie. In het ortho-positronium staan de spins van het elektron en het positron parallel. Wanneer dit deeltje verdwijnt komen er drie fotonen vrij.
Door de ontdekking in het Londense laboratorium en verdere bestudering van het fragmentatieproces van de positroniumatomen kunnen bundels van deze atomen uiteindelijk gebruikt worden voor de bestudering van oppervlakken van materialen.

Sabrine Caspers