Positronium hidrida

Positronium hidrida (atau hidrogen positrida) ialah satu molekul yang terdiri daripada satu atom positronium dan satu atom hidrogen. Ia diberikan formula kimia PsH. Kewujudannya telah diramalkan pada tahun 1951 oleh A Ore, dan kemudiannya dikaji secara teori. Namun, ia belum pernah diperhatikan sehingga pada tahun 1990, apabila R. Pareja dan R. Gonzalez dari Madrid telah memerangkap positronium hidrida di dalam kristal magnesia yang kaya dengan atom hidrogen. Perangkap ini telah disediakan oleh Yok Chen dari Makmal Kebangsaan Oak Ridge. Dalam uji kaji ini positron-positron telah ditermakan supaya ia tidak bergerak laju, dan ia kemudiannya bertindak balas dengan ion H- dalam kristal tersebut. Pada tahun 1992, ia dihasilkan dalam satu uji kaji yang dijalankan oleh David M. Schrader, F. M. Jacobsen dan lain-lain di Universiti Aarhus di Denmark. Para pengkaji ini telah menghasilkan molekul-molekul positronium hidrida dengan menembak pancaran positron yang kuat ke arah metana, molekul dengan kepadatan atom hidrogen yang tertinggi. Setelah ia mula perlahan, positron ditangkap oleh elektron biasa dan menghasilkan atom positronium yang kemudiannya bertindak balas dengan hidrogen dari molekul metana.

PsH dihasilkan daripada satu proton, dua elektron dan satu positron. Tenaga pengikatannya ialah 1.1 ± 0.2 eV dan memiliki hayat selama 0.65 nanosaat. Positronium deuterida juga mempunyai hayat yang sama panjang.

Pereputan positronium boleh dikesan dengan mudah melalui dua foton sinar gama yang dihasilkan, setiap satu mempunyai 0.511 MeV tenaga. Tenaga foton-foton daripada positronium sepatutnya berbeza sedikit mengikut tenaga pengikatan molekul itu, tetapi ia masih belum dapat dikesan. 

PsH ialah molekul dwiatom dengan satu ikatan kimia di antara dua pusat bercas positif. Elektron-elektron lebih tertumpu di sekeliling proton. Ciri-ciri PsH diramalkan dengan masalah Coulomb empat jasad. Saiz molekul ini lebih besar daripada molekul hidrogen, menurut perkiraan menggunakan kaedah ubahan stokastik. Positron dan proton secara purata dipisahkan sejauh 3.66 a0. Positronium dalam molekul ini lebih besar jika dibandingkan dengan atom positron, dengan saiz 3.48 a0 berbanding 3 a0. Jarak purata elektron-elektron dari proton bagi molekul ini adlaah lebih besar daripada molekul dihidrogen, iaitu 2.31 a0 dengan kepadatan maksimum 2.8 au.

PsH ialah sebatian eksotik yang ringkas. Sebatian positronium lain boleh dihasilkan melalui tindak balas e+ + AB → PsA + B+. Sebatian lain yang mengandungi positronium ialah di-positronium dan ion Ps- dengan dua elektron. Positronium juga boleh membentuk sebatian seperti halida dan sianida dengan jirim biasa.

Lihat juga
 Positronium
 Di-positronium

Rujukan

Antijirim
Fizik zarah
Fizik subatom
Fizik molekul
Elektrodinamik kuantum
Atom eksotik