Le antiparticelle, particelle subatomiche che hanno proprietà esattamente opposte a quelle che compongono la materia quotidiana, possono sembrare un concetto uscito dalla fantascienza, ma sono reali, e lo studio delle interazioni materia-antimateria ha importanti applicazioni mediche e tecnologiche. Marcos Barp e Felipe Arretche dell'Universidade Federal de Santa Catarina, Il Brasile ha modellato l'interazione tra molecole semplici e antiparticelle note come positroni e ha scoperto che questo modello concordava bene con le osservazioni sperimentali. Questo studio è stato pubblicato in Il Giornale Europeo di Fisica D.

positroni, l'equivalente in antimateria degli elettroni, sono le antiparticelle più semplici e abbondanti, e sono conosciuti e studiati fin dagli anni '30. Gli acceleratori di particelle generano enormi quantità di positroni ad alta energia, e la maggior parte degli esperimenti di laboratorio richiedono che questa energia sia ridotta a un valore specifico. Tipicamente, ciò si ottiene facendo passare i positroni attraverso un gas in un apparato chiamato trappola per positroni a gas tampone, quindi perdono energia scontrandosi con le molecole del gas. Però, non comprendiamo ancora appieno i meccanismi di perdita di energia a livello atomico, quindi è difficile prevedere con precisione la perdita di energia risultante.

Parte di questa energia viene persa come energia rotazionale, quando i positroni si scontrano con le molecole di gas e le fanno girare. Barp e Arretche hanno sviluppato un modello per prevedere questa forma di perdita di energia quando i positroni si scontrano con le molecole spesso utilizzate nelle trappole di positroni del gas tampone:il tetrafluoruro di carbonio tetraedrico (CF ₄ ) e metano (CH ₄ ), e l'esafluoruro di zolfo ottaedrico (SF ₆ ). Hanno scoperto che questo modello si confrontava molto bene con i risultati sperimentali.

Questo modello può essere applicato alle collisioni tra positroni e qualsiasi molecola tetraedrica o ottaedrica. Barp e Arretche sperano che questa migliore comprensione di come i positroni interagiscono con le molecole sarà utilizzata per migliorare le tecniche di scansione con tomografia a emissione di positroni (PET) in medicina, Per esempio.