{"id":2839,"date":"2010-05-04T01:49:27","date_gmt":"2010-05-03T22:49:27","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=2839"},"modified":"2011-08-08T23:20:30","modified_gmt":"2011-08-08T20:20:30","slug":"teadlased-isoleerisid-esimest-korda-uhesuguse-spinniga-positrooniumi-aatomid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=2839","title":{"rendered":"Teadlased isoleerisid esimest korda \u00fchesuguse spinniga positrooniumi aatomid"},"content":{"rendered":"

Puhastatud positroonium aitab ehitada gammakiirte lasereid ja toob termotuumaenergia sammukese l\u00e4hemale.<\/strong>
\nPositroonium meenutab oma olemuselt vesinikku aatomit, ainult, et prootoni ja elektroni asemel tiirlevad teineteise \u00fcmber hoopis elektron ja positron. Kuna \u00fche osapoole n\u00e4ol on tegemist eksootilise aineosakesega, on s\u00fcsteemi eluiga \u00e4\u00e4rmiselt l\u00fchike. Kolm aastat tagasi \u00f5nnestus California \u00fclikooli teadlastel luua t\u00e4iesti uus aine – molekulaarne positroonium. N\u00fc\u00fcd \u00f5nnestus neil esimest korda isoleerida polariseerinud spinniga positrooniumi aatomid.<\/p>\n

\"\"<\/a>

David Cassidy ja Alan Mills. Foto: David Cassidy<\/p><\/div>\n

Spinn on elektronide \u00fcks fundamentaalne omadus, mis n\u00e4itab elektroni p\u00f6\u00f6rdemomenti ning polariseerunud spinniga aatomitel on k\u00f5ikidel samasugune spinn. Selliselt polariseerunud positrooniumi aatomeid on vaja erilise aine vormi loomiseks, mida nimetatakse Bose-Einsteini kondensaadiks (BEC.) Eksootilise aine olemasolu ennustati juba 1924. aastal, mil eksperimentaalselt loodi see alles 1995. aastal.<\/p>\n

“Meil \u00f5nnestus oma tulemus saavutada suurendades eksperimendis osalevate positrooniumi aatomite tihedust,” \u00fctles David Cassidy<\/strong>, ajakirjas Physical Review Letters<\/em> <\/em>ilmunud artikli peaautor\u00b7: “sellisel tihedusel kusututavad positrooniumi aatomid teineteist pelgalt omavahelise vastastikm\u00f5ju t\u00f5ttu, ent tuleb v\u00e4lja, et mitte k\u00f5ik aatomid ei annihileeru sellistel tingimustel.”<\/p>\n

Cassidy selgitas, et leidub kahte t\u00fc\u00fcpi positrooniumi aatomeid\u00b7: up<\/em> ja down<\/em>-t\u00fc\u00fcpi. Eksperimendi k\u00e4igus selgus, et ainult erinevat t\u00fc\u00fcpi positrooniumi aatomid kustutavad teineteist. Kahe sama t\u00fc\u00fcpi aatomiga ei juhtu aga midagi.<\/p>\n

“\u00dctleme, et sul on 50\u00b7% up<\/em>-aatomeid ja 50\u00b7% down<\/em>-aatomeid ja sa surud nad k\u00f5ik kokku. Toimub t\u00e4ielik annihileerumine ja kogu energia muutub gammakiirteks. Samas, kui sul on 66\u00b7% up-t\u00fc\u00fcpi positrooniumi ja 33\u00b7% down<\/em>-t\u00fc\u00fcpi, siis ainult pool up<\/em>-t\u00fc\u00fcpi (positrooniumist) h\u00e4vineb,” selgitas Cassidy.<\/p>\n

Selline n\u00e4htus on \u00e4\u00e4rmiselt oluline, kuna BEC t\u00fc\u00fcpi aine loomiseks on vaja ainult \u00fchte pidi polariseerunud aatomeid. Annihileerumisprotsessi k\u00e4igus toimub positrooniumi iseeneslik puhastumine. Alles j\u00e4\u00e4vad vaid \u00fclekaalus olnud spinniga aatomid ning annihileerinud aatomite energia kantakse vastassuunaliste gammakvantidena minema. BEC olekus olevad aatomid seisavad peaaegu paigal, mis teeb nende uurimise tunduvalt kergemaks. Peaaegu staatiliste aineosakeste saamiseks on vaja need jahutada absoluutse nulli l\u00e4hedaste temperatuurideni (-273,15 Celsiust.) Mitte-BEC aatomite liikumiskiirus on see vastu suhteliselt suur.<\/p>\n

\"\"<\/a>

\u00dclisuure vaakumi tekitamiseks kasutatud vaakumpump. Foto: David Cassidy<\/p><\/div>\n

“BEC olekus olevat aines saab uurida fundamentaalseid protsesse t\u00e4iesti uue nurga alt,” v\u00e4itis Allen Mills<\/strong>, artikli \u00fcks kaasautor\u00b7:”Bose’i kondensaadis olevaid aatomeid on kergem uurida, kuidas nad teatud tingimustel k\u00e4ituvad.” Samuti lisas Mills, et positrooniui aatomitel on t\u00e4htis roll gammakiirte laserite loomiseks, millel oleks palju s\u00f5jalisi -ning teaduslikke rakendusi. N\u00e4iteks tooksid gammakiirte laserid laserite abil toimuva termotuumareaktsiooni sammukese v\u00f5rra l\u00e4hemale.<\/p>\n

“Positrooniumi kondensaadi tootmine aitaks meil m\u00f5ista, miks universum koosneb pigem ainest kui antiainest v\u00f5i puhtast energiast,” \u00fctles Cassidy. Lisaks v\u00f5iks positrooniumi vastata k\u00fcsimusele, kas antiaine ning tavalise aine vahel on gravitatsiooniline vastastikm\u00f5ju. Praegusel hetkel ei tea mitte keegi kindlalt, kas antiaine kukub \u00fcles v\u00f5i alla.
\n
\nAjakirjas Physical Review Letters ilmunud artikli autorid on David Cassidy, Allen Mills ja Vincent Meligne<\/strong>. Uurimist\u00f6\u00f6d toetas Rahvuslik teadusefond ja USA \u00d5huv\u00e4gi.<\/em><\/p>\n


\n<\/em>
\nPositrooniumi moodustumise ja annihileerumise animatsiooni vaata siit<\/a>:<\/p>\n

Allikas\u00b7:
\nUniversity of California\u00b7: “New Research by UC Riverside Physicists Could Help Develop Gamma Ray Lasers and Produce Fusion Power.”<\/em><\/a>
\nLisaks\u00b7:
\nUniversity of California\u00b7: “Molecules of Positronium Observed in the Laboratory for the First Time.”<\/em><\/a>
\nPhysicsWorld\u00b7: “Bose-Einstein condensation.”<\/em><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Puhastatud positroonium aitab ehitada gammakiirte lasereid ja toob termotuumaenergia sammukese l\u00e4hemale. Positroonium meenutab oma olemuselt vesinikku aatomit, ainult, et prootoni ja elektroni asemel tiirlevad teineteise \u00fcmber hoopis elektron ja positron. Kuna \u00fche osapoole n\u00e4ol on tegemist eksootilise aineosakesega, on s\u00fcsteemi eluiga \u00e4\u00e4rmiselt l\u00fchike. Kolm aastat tagasi \u00f5nnestus California \u00fclikooli teadlastel luua t\u00e4iesti uus aine – […]<\/p>\n","protected":false},"author":28,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-2839","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"entry","8":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2839","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/28"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=2839"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2839\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=2839"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=2839"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=2839"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}