RESUMO

Uma importante implicação da interação da antimatéria com a matéria é o fenômeno de aniquilação. Neste caso, quando uma antipartícula encontra sua respectiva partícula, as duas se aniquilam produzindo radiação gama. Os primeiros estudos de aniquilação de pósitrons (antipartícula do elétron) em ambientes moleculares surgiram no final da década de 40 e início dos anos 50 [J. W. Schearer e M. Deutsch, Phys. Rev., 76, 462 (1949) e M. Deutsch, Phys. Rev., 82, 866 (1951)]. O objetivo do experimento era medir o parâmetro de aniquilação (Zeff), que estaria relacionado à probabilidade de um pósitron se aniquilar com um dos elétrons da molécula. Se desprezarmos a correlação do pósitron incidente com os elétrons do alvo teríamos que Zeff é o número de elétrons do alvo molecular. Contudo, observou-se experimentalmente que o parâmetro de aniquilação pode ser ordens de grandeza maior que o número de elétrons do alvo [T. J. Murphy e C. M. Surko, Phys. Rev. lett., 67, 2954 (1991)]. Com a evolução de feixes monoenergéticos mais intensos [R. G. Greaves e C. M. Surko, Phys. Plasma, 4, 1528 (1997)], conseguiu-se medir o Zeff em função da energia. Com esses novos experimentos, foi possível notar que o parâmetro de aniquilação é fortemente dependente da energia. Além disso, era possível notar a presença de picos de Zeff próximos aos modos vibracionais do alvo molecular. O objetivo deste trabalho foi estudar uma sequência de moléculas com parâmetros de aniquilação medidos experimentalmente e analisar como os picos observados se relacionam com os modos vibracionais da molécula. Para tal, foi preciso estudar a teoria de vibrações moleculares através do livro Molecular Quantum Mechanics, de P. W. Atkins; e de estrutura eletrônica tal como descrito no livro Modern Quantum Chemistry, de Attila Szabo e Neil S. Ostlund. Com isso, será possível usar o programa computacional GAMESS para obter os modos vibracionais das moléculas de interesse. Além disso, baseado em dados experimentais publicados nos artigos da área, iremos analisar a importância ou não do modo vibracional ser ativo no infra-vermelho. Pelos dados medidos de Zeff, percebe-se esses modos tem maior importância na descrição do processo do que os modos inativos [G. F. Gribakin, J. A. Young e M. C. Surko, Review of Modern Physics (2010)]. Posteriormente, iremos estudar os modelos existentes na literatura que explicam tais fenômenos e aplicar um deles na obtenção do espectro de aniquilação de pósitrons em ambientes moleculares.

Palavras-chave: Pósitron, Aniquilação, Vibração Molecular.