Les antiparticules - des particules subatomiques qui ont des propriétés exactement opposées à celles qui composent la matière quotidienne - peuvent sembler être un concept issu de la science-fiction, mais ils sont réels, et l'étude des interactions matière-antimatière a d'importantes applications médicales et technologiques. Marcos Barp et Felipe Arretche de l'Universidade Federal de Santa Catarina, Le Brésil a modélisé l'interaction entre des molécules simples et des antiparticules connues sous le nom de positrons et a constaté que ce modèle concordait bien avec les observations expérimentales. Cette étude a été publiée dans Le Journal Physique Européen D.

Positrons, l'équivalent antimatière des électrons, sont les antiparticules les plus simples et les plus abondantes, et ils sont connus et étudiés depuis les années 1930. Les accélérateurs de particules génèrent d'énormes quantités de positons de haute énergie, et la plupart des expériences de laboratoire nécessitent que cette énergie soit réduite à une valeur spécifique. Typiquement, ceci est réalisé en faisant passer les positons à travers un gaz dans un appareil appelé piège à positons à gaz tampon, ils perdent donc de l'énergie en entrant en collision avec les molécules du gaz. Cependant, nous ne comprenons pas encore complètement les mécanismes de perte d'énergie au niveau atomique, il est donc difficile de prédire avec précision la perte d'énergie qui en résulte.

Une partie de cette énergie est perdue sous forme d'énergie de rotation, lorsque les positons entrent en collision avec des molécules de gaz et les font tourner. Barp et Arretche ont développé un modèle pour prédire cette forme de perte d'énergie lorsque les positons entrent en collision avec des molécules souvent utilisées dans les pièges à positons à gaz tampon :le tétrafluorure de carbone tétraédrique (CF 4 ) et le méthane (CH 4 ), et l'hexafluorure de soufre octaédrique (SF 6 ). Ils ont constaté que ce modèle se comparait très bien aux résultats expérimentaux.

Ce modèle peut être appliqué aux collisions entre les positons et toutes les molécules tétraédriques ou octaédriques. Barp et Arretche espèrent que cette meilleure compréhension de la façon dont les positons interagissent avec les molécules sera utilisée pour améliorer les techniques de tomographie par émission de positons (TEP) en médecine, par exemple.