A partícula e+ formando novos complexos: interação do pósitron com átomos

Resumo

O elétron possui uma antipartícula chamada de pósitron (e+), que possui um composto instável chamado de positrônio ou Ps (pósitron e elétron). Esse composto possibilita a formação de complexos com átomos e moléculas. O interesse no estudo dessa partícula, e na formação desses complexos, ganhou atenção da comunidade científica a interação de matéria e anti-matéria, e suas várias aplicações como a Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET) utilizada em diagnósticos de câncer. Neste trabalho, afim de entender melhor os complexos, estudamos a interação do pósitron com o Hidrogênio e seus isótopos e com os átomos Halogênios. Em nossa metodologia o pósitron é tratado como um núcleo leve e o seu movimento pode ser completamente separado, de forma adiabática, do movimento dos demais elétrons do sistema. Além disso, utilizamos a Correção de Massa Nuclear Finita (Finite Nuclear Mass Correction - FNMC) que pode ser entendida como complementar à Aproximação Born-Oppenheimer, e que torna possível o estudo do Pósitron. Para o desenvolvimento desta pesquisa, é utilizado a ferramenta de simulação computacional GAMESS (General Atomic and Molecular Eletronic Structure System), a implementação da correção no referido programa e da linguagem Phyton para analise dos resultados (com criação de gráficos e animações). Observou-se as energias totais e de ligação dos complexos formados, esses que se influenciaram pela eletronegatividade de cada um dos átomos, resultado esse que concordava com nossas previsões da literatura, fator que indicou bom direcionamento do nosso método. Além disso constatamos mudanças nas frequências dos modos normais (vibração dos átomos) quando na presença da anti-máteria e mudanças na geometria de equilíbrio das moléculas com sua presença. Esses resultados mostram como a presença do pósitron altera as características dos átomos e complexos e para entender melhor suas consequências e sua validade eles foram confrontados com a literatura.