O estudo da aniquilação de pósitrons em ambientes moleculares e sua
relação com os modos vibracionais de moléculas
Érika Sathie Takatsuki
PET
Sergio d’Almeida Sanchez
Introdução/Objetivos:
Toda vez que a matéria encontra a sua respectiva
anti-matéria, ocorre o processo de aniquilação, com
emissão de radiação gama. Esse é um dos fenômenos
importantes que podem ser observados em um processo
de colisão de pósitrons (antipartícula do elétron) por
moléculas. O objetivo deste trabalho foi observar os
experimentos de aniquilação de pósitrons em
ambientes moleculares e sua relação com os modos
vibracionais da molécula.
Resultados/Discussão
A taxa de aniquilação de um feixe monoenergético de pósitrons
Em um gás de moléculas é proporcional a um fator adimensional
chamado parâmetro de aniquilação (Zeff), que está relacionado à
probabilidade do pósitron e do elétron se encontrarem na mesma
posição. A seguir, mostramos os dados experimentais para a
molécula C2H4 e retas relacionadas aos modos vibracionais.
Método
Neste trabalho, foi estudada a teoria de vibrações
moleculares e de física atômica e molecular para poder
realizar os cálculos de modos vibracionais de moléculas.
Para tal, usamos o programa computacional GAMESS
(http://www.msg.ameslab.gov/gamess/). Inicialmente,
fizemos uma otimização da geometria molecular das
moléculas de C2H4, C2H6, C3H8 e C4H10. Posteriormente, calculamos os modos vibracionais de cada uma
delas e comparamos com os dados experimentais.
Taxa de aniquilação de pósitrons (Zeff), para a molécula de dois carbonos etano
(C2H4). As linhas verticais mais fortes indicam as energias dos modos
vibracionais ativos no infra vermelho e as mais fracas os inativos.
Conclusões
Referências:
P. W. Atkins; Quantum Mechanics.
Attila Szabo e Neil S. Ostlund; Modern Quantum
Chemistry.
Phys Rev A 67.032706
Phys Rev lett., 67, 2954 (1991)
Podemos observar que há uma clara relação entre modos
vibracionais e picos no parâmetro de aniquilação. Ainda fica
mais claro que os maiores picos estão relacionados à modos
ativos no infra-vermelho em comparação a modos inativos no
infra-vermelho.