¿Cómo es antimateria ¿hecho en el laboratorio? ¿Puede alguien explicar, a nivel de partículas, específicamente cómo se hacen los antiprotones y los antielectrones?
Respuestas
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La creación de antiprotones es, en principio, sencilla, ya que cualquier colisión de alta energía produce una lluvia de protones, antiprotones y varios tipos de piones. Los piones decaen en unos pocos nanosegundos, por lo que sólo hay que esperar a que los piones decaigan y luego separar los antiprotones de los protones.
En el Fermilab se hizo colisionar un haz de protones de 120GeV con un blanco de níquel para producir los protones y antiprotones. La mezcla de protones y antiprotones se hizo pasar primero por una lente de litio para producir un haz colimado, y la posterior separación magnética produjo haces separados de protones y antiprotones.
Aunque hacer antiprotones es fácil, si por fabricar antimateria te refieres a hacer antimateria neutra como antihidrógeno que es mucho, mucho más difícil. Las energías de los antiprotones creados a partir del blanco de níquel son muy superiores a la energía de ionización del (anti)hidrógeno, por lo que los antiprotones deben ser enfriados y atrapados para luego reaccionar con los positrones y crear antihidrógeno.
Las primeras cantidades significativas de antihidrógeno que se fabricaron fueron creadas por el Grupo Alpha en el CERN . Hay un bonito vídeo que describe su experimento aquí . Mantienen los antiprotones en una trampa magnética y luego ajustan el campo para que entren en contacto con los positrones.
Fernando Briano
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Ya que John no se refiere a los positrones hay que saber que los positrones se crean fácilmente una vez que un fotón tiene más energía que el doble de la masa del electrón, en pares electrón-positrón.
Esto puede ser se ve claramente en esta foto de la cámara de burbujas:
donde el positrón se muestra en púrpura a la derecha. Se sabe que son electrones (positrones) por la rápida pérdida de energía de la pista debido a la ionización, lo que indica la pequeña masa del electrón.
Para obtener haces de positrones hay que generar el par en blancos delgados en el vacío, ya que la creación del par ocurre en el campo electromagnético del núcleo, y luego separar con campos magnéticos los positrones de los electrones.
