"L'interaction des ions lourds hautement chargés avec les électrons est l'un des processus atomiques les plus importants dans les plasmas à haute température, " explique Nobuyuki Nakamura, chercheur à l'Université d'électrocommunications, dans sa récente revue d'actualité J Phys B. Ces plasmas à haute température se produisent dans une gamme étonnamment large de scénarios allant des plasmas astrophysiques à la couronne solaire, aux réacteurs de fusion et même aux plasmas induits par laser pour la photolithographie nanométrique à courte longueur d'onde, relever les enjeux pour comprendre leur comportement. L'examen de Nakamura résume comment les effets relativistes résultant de « l'interaction Breit » peuvent jouer un rôle important dans ces processus.

L'interaction de Breit introduite par G Breit en 1930 est l'effet relativiste impliqué dans les interactions entre électrons. Dans de nombreux cas - tels que le calcul des niveaux d'énergie atomique - la correction de l'interaction de Coulomb standard est faible. La correction de Breit reste faible même pour les calculs de niveau d'énergie des ions lourds, où les atomes de masse élevée sont dépouillés de beaucoup de leurs électrons de sorte qu'ils sont fortement chargés.

Cependant, lorsqu'un ion lourd hautement chargé capture par résonance un électron, l'interaction Breit peut devenir dominante. Ce processus de « recombinaison diélectrique résonante » s'accompagne d'un rayonnement énergétique pour la stabilisation, et est répandu dans les plasmas à haute température. L'interaction Breit peut multiplier par deux les effets de résonance. Comme Nakamura le souligne dans sa critique, l'interaction de Breit est également responsable de la forte dépendance du nombre de protons observée dans la force de résonance expérimentale, et aide à expliquer les divergences sérieuses avec la théorie existante observée dans les mesures de polarisation des processus de résonance.