Hydrure de positronium

Hydrure de positronium
Image illustrative de l’article Hydrure de positronium
Identification
Nom UICPA hydrure de positronium
SMILES
Propriétés chimiques
Formule PsH
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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L’hydrure de positronium est une espèce chimique, de formule PsH et constituée d'un atome exotique de positronium combiné à un atome d'hydrogène, c'est-à-dire d'un positon (ou positron) et d'un proton unis par une liaison covalente standard à deux électrons ; l'énergie de liaison de cette molécule vaut 1,1 ± 0,2 eV et sa durée de vie serait de 0,5 ns.

L'existence de l'hydrure de positronium a été prédite en 1951[1] et étudiée par la suite d'un point de vue théorique, mais la « molécule » (ou l'atome) ne fut observée qu'en 1990. R. Pareja et R. Gonzalez, travaillant à Madrid, sont parvenus à piéger du positronium dans une matrice cryogénique d'hydrogène chargée d'hydroxyde de magnésium Mg(OH)2. Ce piège a été préparé par Yok Chen, du Oak Ridge National Laboratory[2]. De l'hydrure de positronium a été généré en 1992 dans une expérience réalisée par David M. Schrader, F.M. Jacobsen et leurs collaborateurs à l'université d'Aarhus au Danemark. Les chercheurs ont produit des molécules d'hydrure de positronium en projetant de puissants jets de positrons sur du méthane, lequel présente la plus forte concentration d'atomes d'hydrogène. En ralentissant, les positrons étaient capturés par des électrons ordinaires pour former des atomes de positronium qui réagissaient alors chimiquement avec des atomes d'hydrogène du méthane[3].

L'hydrure de positronium peut être considéré comme un analogue de l'antihydrogène, le proton et les deux électrons de H− jouant collectivement le rôle de l'antiproton. En 2021, l'existence et la stabilité de la molécule (PsH)2 est prédite par une méthode de Monte-Carlo quantique. Dans cette molécule, la liaison chimique des deux atomes PsH est assurée par un doublet de positons, analogue au doublet électronique qui assure la liaison de la molécule de dihydrogène (H2)[4].

Notes et références

  1. ↑ (en) J. Usukura, K. Varga et Y. Suzuki, « Signature of the existence of the positronium molecule », Physical Review A, vol. 58, no 3,‎ , p. 1918-1931 (lire en ligne) DOI 10.1103/PhysRevA.58.1918
  2. ↑ "Out of This World" Chemical Compound Observed « Copie archivée » (version du sur Internet Archive), p. 9
  3. ↑ (en) D. M. Schrader, Finn M. Jacobson, Niels-Peter Niels-Peter et Ulrik Mikkelsen, « Formation of Positronium Hydride », Physical Review Letters, vol. 69, no 1,‎ , p. 2880 (DOI 10.1103/PhysRevLett.69.57, Bibcode 1992PhRvL..69...57S)
  4. ↑ (en) Dario Bressanini, « Two positrons can form a chemical bond in (PsH)2 », The Journal of Chemical Physics, vol. 155, no 5,‎ , article no 054306 (DOI 10.1063/5.0059721).

Articles connexes

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