Positronic hydride

Positron hydride, hay hydro positride  là một phân tử kỳ lạ bao gồm một nguyên tử hydro liên kết với một nguyên tử ngoại lai của positron (đó là sự kết hợp giữa electron và positron). Công thức của nó là PsH. Nó được dự đoán tồn tại vào năm 1951 bởi A Ore, và sau đó nghiên cứu về mặt lý thuyết, nhưng không được quan sát cho đến năm 1990. R. Pareja, R. Gonzalez từ Madrid đã nhốt positron trong các tinh thể magnesi hydroxide. Cái bẫy được chuẩn bị bởi Yok Chen từ Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge. Trong thí nghiệm này, các positron được nhiệt hóa để chúng không di chuyển ở tốc độ cao và sau đó chúng phản ứng với các ion H - trong tinh thể. Năm 1992, nó đã được tạo ra trong một thí nghiệm được thực hiện bởi David M. Schrader và FM Jacobsen và những người khác tại Đại học Aarhus ở Đan Mạch. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra các phân tử positron hydo bằng cách bắn các chùm positron cực mạnh vào metan, có mật độ nguyên tử hydro cao nhất. Khi chạy chậm lại, các positron đã bị các electron thông thường bắt giữ để tạo thành các nguyên tử positron sau đó phản ứng với các nguyên tử hydro từ metan.

Phân rã 
PsH được chế tạo từ một proton, hai electron và một positron. Năng lượng liên kết là . Tuổi thọ của phân tử là 0,65 nano giây. Tuổi thọ của positron deuteride không thể phân biệt với hydride.

Sự phân rã của positron có thể dễ dàng quan sát bằng cách phát hiện hai photon tia gamma 511 keV phát ra trong phân rã. Năng lượng của các photon từ positron nên khác nhau đôi chút bởi năng lượng liên kết của phân tử. Tuy nhiên điều này vẫn chưa được phát hiện.

Tính chất 
Cấu trúc của PsH giống như một phân tử diatomic, với một liên kết hóa học giữa hai trung tâm tích điện dương. Các electron tập trung nhiều hơn xung quanh proton. Dự đoán các thuộc tính của PsH là một vấn đề Coulomb bốn cơ thể. Tính bằng cách sử dụng phương pháp biến phân ngẫu nhiên, kích thước của các phân tử lớn hơn dihydrogen, trong đó có một chiều dài trái phiếu của 0,7413 Å. Trong PsH, positron và proton được phân tách trung bình 3,66 a 0 (1,94). Các positron trong phân tử bị sưng so với nguyên tử positron, tăng lên 3,48 a 0 so với 3 a 0. Khoảng cách trung bình của các electron từ proton lớn hơn phân tử dihydrogen, ở mức 2,31   0 với mật độ tối đa là 2,8 au.

Sự hình thành 
Do thời gian tồn tại ngắn của nó, việc thiết lập hóa học của positron hydride gây khó khăn. Tính toán lý thuyết có thể dự đoán những gì có thể xảy ra. Một phương pháp hình thành là thông qua hydride kim loại kiềm phản ứng với positron. Các phân tử có khoảnh khắc lưỡng cực lớn hơn 1.625 debye được dự đoán sẽ thu hút và giữ positron ở trạng thái ràng buộc. Mô hình của Crawford dự đoán chụp positron này. Tuy nhiên, trong trường hợp các phân tử lithi hydride, natri hydride và kali hydride, chất phụ gia này bị phân hủy và positron hydride và dạng ion dương kiềm.

Các hợp chất tương tự 
PsH là một hợp chất kỳ lạ đơn giản. Các hợp chất khác của positronium có thể xảy ra bằng các phản ứng e + + AB → PsA + B +. Các chất khác có chứa positronium là di-positronium và ion Ps - với hai electron. Các phân tử của Ps với vật chất bình thường bao gồm halide và cyanide.

Chú thích 

Điện động lực học lượng tử
Vật lý phân tử
Hạt hạ nguyên tử
Phản vật chất
Vật lý hạt