تشکیل پوزیترونیوم در برخورد پوزیترون با مولکول هیدروژن

دینامیک برخورد در هدف های چند الکترونی به علت زیاد بودن درجات آزادی بسیار پیچیده است. برای حذف این پیچیدگی ها معمولاً از یک مدل سه ذره ای مرکب از یون پرتابه, یون هدف و الکترون فعال استفاده می شود. در چنین مدلی, الکترون ربوده شده به عنوان الکترون فعال و سایر الکترون های وابسته به یون هدف یا یون پرتابه که قبل و بعد از برخورد ثابت فرض می شوند به عنوان الکترون های غیرفعال در نظر گرفته می شوند. در این پژوهش, تشکیل پوزیترونیوم در برخورد پوزیترون با مولکول هیدروژن حالت پایه, با استفاده از مدل الکترون فعال مورد مطالعه قرار گرفته است. برای محاسبه ی دامنه ی گذار از تابع موج هارتری فوک مولکول هیدروژن به همراه تقریب اول بورن با شرایط مرزی صحیح استفاده شده است. یکی از ویژگی های مهم ذرات, ماهیت دوگانه ی موجی- ذره ای آن است. برای نشان دادن ماهیت موجی ذرات در ابعاد میکروسکوپیک می توان از پدیده های تداخلی استفاده کرد. پراکندگی ذرات توسط مولکول های دو یا چند اتمی, یکی از فرایندهایی است که با نشان دادن الگوهای تداخلی ماهیت موجی ذرات را نشان می دهد. چنین الگوی تداخلی ای در محاسبه ی سطح مقطع جزئی پراکندگی پوزیترون از مولکول هیدروژن نیز مشاهده می شود که ناشی از تداخل سازنده یا ویرانگر دامنه های پراکندگی از دو مرکز مولکول هیدروژن است. ‎ وابستگی رفتار نوسانی سطح مقطع جزئی ربایش الکترون به جهت مولکول و انرژی پرتابه مورد مطالعه قرار گرفته است. محاسبه ی میانگین سطح مقطع جزئی روی جهت های مختلف مولکول هدف در انرژی های مختلف انجام شده و مشاهده شده است که با میانگین گیری سطح مقطع های جزئی روی تمام جهت گیری های مولکول، نوسانات ناشی از تداخل بسته های موج پراکنده شده از دو مرکز اتمی, ناپدید می شوند. در پایان نیز سطح مقطع کلی ربایش الکترون برای پوزیترون فرودی در انرژی های مختلف محاسبه شده و با نتایج تجربی موجود مقایسه شده اند. روشی که در این پژ‎‎وهش به کار گرفته شده است در واقع تعمیمی از روش به کار برده شده برای برخورد پروتون با مولکول هیدروژن است که نتایج به دست آمده از آن توافق بسیار خوبی با داده های تجربی دارد.