Création d’antimatière

Nous ne sommes pas capables aujourd’hui de créer des molécules d’antimatière, seuls des atomes d’antihydrogène ont pu  être créés à partir d’antiprotons et de positrons. Voici la manière dont les scientifiques du CERN ont réussi à créer des atomes d’antihydrogène. Aujourd’hui, seuls 50 000 antiatomes ont pu être créés en une seule fois.

La première étape consiste à créer des antiprotons. Pour cela, les scientifiques utilisent des atomes d’hydrogène auxquels ils ont préalablement retirés leurs électrons. Les protons, ainsi récupérés, vont être accélérés à une vitesse bien particulière dans les accélérateurs.

Il va falloir transformer l’énergie principalement cinétique appliquée au proton. Pour cela, il va être projeté sur une cible fixe. Dans cette collision, toute l’énergie se transforme en particules et en antiparticules, et ici avec beaucoup plus de chance, en antiprotons et protons.

La création d’un antiproton à partir d’énergie cinétique, implique obligatoirement la création d’un proton. La réaction produisant des antiprotons est :

Proton accéléré + proton au repos donnent 3 protons + antiproton

Il faut donc accélérer les protons à 94% minimum de la vitesse de la lumière.

En réalité il faut que l'énergie cinétique du proton soit au moins 6 fois son énergie de masse,

(Merci à JYO)

Dans environ une collision sur un million, une paire proton-antiproton est formée. Cependant, étant donné qu'environ 10 milliers de milliards de protons heurtent la cible (environ une fois par minute), cela fait toujours 10 bons millions d'antiprotons qui prennent la direction du AD (antiproton decelarator).

Des aimants de courbure et de focalisation s'assurent qu'ils restent sur la bonne trajectoire, au milieu de la chambre à vide, alors qu'ils commencent à faire la course autour de l'anneau.
 
Les positrons sont plus simples à obtenir car des matériaux comme le sodium 22 en émettent naturellement par radio activité β+ :

 Antiprotons et positrons sont ralentis à quelques millionièmes de la vitesse de la lumière, par refroidissement. Ils sont confinés séparément dans des pièges électromagnétiques. Les pièges fermés électromagnétiquement laissent, à un instant donné, sortir leurs particules respectives pour les faire se rencontrer