Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Модель шара и палочки из гидрида позитрония

Позитроний гидрид или positride водорода [1] является экзотической молекулой , состоящей из водорода , атома , связанный с экзотическим атомом из позитронии (который представляет собой комбинацию из электрона и позитрона). Его формула - PsH . Его существование было предсказано в 1951 году А. Оре [2] и впоследствии изучено теоретически, но не наблюдалось до 1990 года. Р. Пареха, Р. Гонсалес из Мадрида захватили позитроний в кристаллах магнезии, насыщенных водородом . Ловушка была изготовлена ​​Йоком Ченом из Национальной лаборатории Окриджа . [3]В этом эксперименте позитроны были термализуются так , чтобы они не двигались на высокой скорости, и они затем подвергают взаимодействию с H - ионы в кристалле. [4] В 1992 году он был создан в результате эксперимента, проведенного Дэвидом М. Шрадером, Ф. М. Якобсеном и другими в Орхусском университете в Дании . Исследователи сделали позитронию гидридных молекул путем обжига интенсивных всплесков из позитронов в метан , который имеет самую высокую плотность атомов водорода. После замедления позитроны были захвачены обычными электронами с образованием атомов позитрония, которые затем вступили в реакцию с атомами водорода из метана. [5]

Распад [ править ]

PsH состоит из одного протона, двух электронов и одного позитрона. Энергия связи равна1,1 ± 0,2 эВ . Время жизни молекулы составляет 0,65 наносекунды . Время жизни дейтерида позитрония неотличимо от гидрида. [4]

Распад позитрония легко наблюдать, регистрируя два гамма-кванта 511 кэВ, испускаемых при распаде. Энергия фотонов позитрония должна немного отличаться на энергию связи молекулы. Однако этого пока не обнаружено. [1]

Свойства [ править ]

Структура PsH представляет собой двухатомную молекулу с химической связью между двумя положительно заряженными центрами. Электроны больше сконцентрированы вокруг протона. [6] Предсказание свойств PsH - это кулоновская задача четырех тел. Рассчитанный с использованием стохастического вариационного метода , размер молекулы больше, чем у дигидрогена , длина связи которого составляет 0,7413 Å . [7] В PsH позитрон и протон разделены в среднем на 3,66 a 0 (1,94 Å). Позитроний в молекуле набух по сравнению с атомом позитрония, увеличиваясь до 3,48 a 0 по сравнению с 3 a 0.. Среднее расстояние между электронами от протона больше, чем у молекулы дигидрогена, 2,31 a 0 с максимальной плотностью 2,8 ат. Ед. [1]

Формирование [ править ]

Из-за его короткого срока службы определение химического состава гидрида позитрония представляет трудности. Теоретические расчеты могут предсказать, что может случиться. Одним из способов образования является реакция гидридов щелочных металлов с позитронами. Предполагается, что молекулы с дипольным моментом больше 1,625 дебай будут притягивать и удерживать позитроны в связанном состоянии. Модель Кроуфорда предсказывает этот захват позитрона. Однако в случае гидрид лития , гидрид натрия и гидрид калия молекул, этот аддукт разлагается и позитрониевый гидрид щелочной и положительной ионной форма. [8]

Подобные соединения [ править ]

PsH - простое экзотическое соединение . Другие соединения позитрония возможны по реакциям e + + AB → PsA + B + . [9] Другие вещества , которые содержат позитрония являются ди-позитрония и ион Ps - с двумя электронами. Молекулы Ps с нормальным веществом включают галогениды и цианиды. [6]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Usukura, J .; К. Варга; Ю. Сузуки (22 апреля 1998 г.). «Подпись существования молекулы позитрония». Physical Review . 58 (3): 1918. arXiv : Physics / 9804023 . Bibcode : 1998PhRvA..58.1918U . DOI : 10.1103 / PhysRevA.58.1918 . S2CID  11941483 .
  2. ^ Usukura, J .; Варга, К .; Судзуки Ю. (1998). «Подпись существования молекулы позитрония». Physical Review . 58 (3): 1918. arXiv : Physics / 9804023 . Bibcode : 1998PhRvA..58.1918U . DOI : 10.1103 / PhysRevA.58.1918 . S2CID 11941483 . 
  3. ^ "Достижения 1992 FY -" Из этого мира "Наблюдаемое химическое соединение" (PDF) . п. 9.
  4. ^ a b Монж, Массачусетс; Р. Пареха; Р. Гонсалес; Ю. Чен (1996). «Дейтерид и гидрид позитрония в кристаллах MgO» . Журнал статей по радиоаналитике и ядерной химии . 211 (1): 23–29. DOI : 10.1007 / BF02036251 . ISSN 0236-5731 . S2CID 96576192 .  
  5. ^ Schrader, DM; Jacobson, Finn M .; Нильс-Петер, Нильс-Петер; Миккельсен, Ульрик (1992). «Образование гидрида позитрония». Письма с физическим обзором . 69 (1): 57–60. Bibcode : 1992PhRvL..69 ... 57S . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.69.57 . PMID 10046188 . 
  6. ^ a b Сайто, Широ Л. (2000). «Атом или молекула гидрида позитрония?». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях В . 171 (1–2): 60–66. Bibcode : 2000NIMPB.171 ... 60С . DOI : 10.1016 / s0168-583x (00) 00005-7 .
  7. ^ "Длины связи и энтальпии диссоциации двухатомных молекул" . Национальная физическая лаборатория Таблицы Кайе и Лаби физических и химических констант.
  8. ^ Oyamada, Такаюки; Масанори Тачикава (2014). «Исследование многокомпонентных молекулярных орбиталей присоединения позитронов к молекулам гидрида щелочного металла: природа химической связи и пределы диссоциации [LiH; e +]». Европейский физический журнал D . 68 (8): 231. Bibcode : 2014EPJD ... 68..231O . DOI : 10.1140 / epjd / e2014-40708-4 . ISSN 1434-6060 . S2CID 119703798 .  
  9. Перейти ↑ Schrader, DM (1992). «Образование гидрида позитрония при столкновении позитронов с молекулярным водородом». Теоретика Chimica Acta . 82 (5): 425–434. DOI : 10.1007 / BF01113943 . ISSN 0040-5744 . S2CID 95698790 .