Atomen kraken en maken
Iets kapot maken is vaak veel gemakkelijker dan iets opbouwen uit de losse onderdelen. Dat geldt zelfs in de natuurkundige wereld van de kleine deeltjes. Kees Wesdorp (FOM-Instituut AMOLF) heeft onderzocht hoe een atoom opgebroken kan worden in een ion en een elektron (ionisatie) en hoe het gemaakt kan worden uit een ion en een elektron (recombinatie). In zijn proefschrift ("Making and breaking of Rydberg atoms"), waarop hij op 31 mei 2001 aan de Vrije Universiteit in Amsterdam hoopt te promoveren, beschrijft hij een nieuw recombinatierecept dat wel eens de sleutel zou kunnen zijn om in het Europese centrum voor deeltjesfysica CERN in Genève ook in de wereld van de antideeltjes een anti-atoom te maken. Zulke anti-atomen kunnen antwoord geven op de vraag of antimaterie omlaag of omhoog valt en bijdragen tot het inzicht waarom er te weinig antimaterie in het heelal is.
In CERN probeert het ATRAP-samenwerkingsverband anti-waterstofatomen te maken door antiprotonen te recombineren met anti-elektronen (ook wel positronen genoemd). Deze geladen antideeltjes zijn al een rariteit op zich, aangezien ze nauwelijks vrij in de natuur voorkomen. In CERN is men echter in staat antiprotonen te maken, door protonen tot relativistische snelheden (dicht tegen de lichtsnelheid) te versnellen en ze te laten botsen op een stukje folie. Daardoor ontstaan onder andere antiprotonen. Positronen zijn een stuk gemakkelijker te verkrijgen; bepaalde radio-actieve elementen zenden van nature positronen uit. Deze antiprotonen en positronen kunnen vervolgens langdurig worden opgesloten in zogenaamde 'Penning-vallen'.
Vanaf oktober 2000 werden gedurende twee maanden in CERN de eerste pogingen gewaagd om antiwaterstof te maken met het nieuwe recombinatierecept. Voor het eerst werden positronen en antiprotonen op een controleerbare manier met elkaar in aanraking gebracht. Het lukte toen nog niet duidelijk en onweerlegbaar anti-waterstofatomen te detecteren. Wel is het gelukt om de interactie tussen de positronen en de antiprotonen waar te nemen. Achteraf blijkt nu dat het zeer hoge magneetveld waarvan een 'Penning-val' gebruik maakt, een duidelijk signaal van antiwaterstof in de weg kan zitten. Verrijkt met deze kennis worden aan het einde van dit jaar nieuwe pogingen gedaan om antiwaterstof met het nieuwe recombinatierecept te maken en te detecteren.
Neem voor meer informatie contact op met: drs. C. Wesdorp, telefoon (020) 608 13 51.