Математик и химик из Иркутска создали модель нестабильной молекулы позитрония

Молекула позитрония по сей день является загадкой для учёных, так как состоит из двух экзотических атомов позитрония (атом позитрония похож на атом водорода, но вместо протона в нем позитрон - античастица электрона).

Молекулярный позитроний можно получить в эксперименте при облучении тонкой плёнки пористого кварца мощным потоком позитронов. Однако сама молекула является нестабильной и почти сразу же схлопывается, аннигилируя на гамма-кванты. Поэтому сложность в изучении молекулы позитрония заключается в том, что саму эту молекулу никто никогда не видел, зарегистрированы лишь гамма-вплески при ее аннигиляции.

Мечтой учёных является каскадная реакция аннигиляции позитрония, которая приведет к рождению когерентных гамма-квантов, при помощи которых может быть создан гамма-лазер.

Очередной шаг в изучении этой загадочной молекулы сделали Иркутские ученые Перфильев Михаил Сергеевич (доктор физико-математических наук) и Лякишев Владислав Константинович (химический факультет ИГУ), создав геометрическую модель молекулы позитрония.

За основу модели они взяли зацепление Хопфа, которое визуально можно представить как зацепление двух одинаковых колец так, что кольца лежат в перпендикулярных плоскостях и каждое кольцо проходит через центр другого. В соответствии с принципом корпускулярно-волнового дуализма при своем вращении электроны и позитроны образуют торы, которые и играют роль этих самых колец. В результате были вычислены размер и энергия молекулы позитрония, причем рассчитанное значение энергии совпало со значением, полученным в результате компьютерного моделирования. Две статьи по молекуле позитрония учёные из Иркутска опубликовали в химических журналах, входящих в престижные наукометрические базы данных.