Антиге́лий — антивещество , аналогичное гелию , с заменой всех элементарных частиц на античастицы . Иными словами, атом антигелия содержит в своём ядре два антипротона , его ядро имеет зарядовое число Z = −2 . Поскольку существует два стабильных изотопа обычного гелия, различающихся числом нейтронов ( гелий-3 и гелий-4 ), то должны существовать два стабильных изотопа антигелия, различающиеся количеством антинейтронов : антигелий-3 ( ³ He , содержит один антинейтрон и два антипротона) и антигелий-4 ( ⁴ He , содержит два антинейтрона и два антипротона). Нейтральный атом антигелия должен содержать также два позитрона, составляющих оболочку атома, однако в экспериментах создание неионизированного антиатома требует торможения антиядра, образующегося в высокоэнергетических ядерных реакциях , до низкой кинетической энергии и добавления к нему позитронов, что технически крайне сложно. Поэтому экспериментально наблюдались лишь полностью ионизированные атомы, то есть «голые» ядра антигелия.

Экспериментальное обнаружение

Экспериментальное наблюдение ядра антигелия в земных условиях сильно затруднено его мгновенной аннигиляцией при взаимодействии с обычным веществом. До сих пор все наблюдения производились только на ускорителях высоких энергий по трекам продуктов ядерных реакций, причём вероятность образования антиядра при прочих равных условиях уменьшается примерно в тысячу раз на каждый дополнительный антинуклон в его составе . Однако в принципе не исключено обнаружение антигелия и космического происхождения.

Ядро антигелия-3 впервые наблюдалось в 1970 году группой Ю. Д. Прокошкина на протонном синхротроне У-70 в ИФВЭ . 70- ГэВные протоны бомбардировали алюминиевую мишень. Использовалась идентификация образовавшихся частиц по заряду и скорости. Из 2,4·10 ¹¹ прошедших через установку частиц удалось выделить пять ядер антигелия-3, что соответствует сечению образования гелия-3 на ядре алюминия 2,0·10 ⁻³⁵ см ² / ср ·ГэВ/ c . Открытие антигелия было внесено в Государственный реестр открытий СССР под № 104 с приоритетом от 28 января 1970 г.

Ядро антигелия-4 был впервые зарегистрировано в 2010 году (результаты опубликованы в 2011) на ионном коллайдере RHIC . В столкновениях пучков ионов золота с энергией 200 ГэВ в системе центра масс детектором были зафиксированы около 10 ⁹ событий взаимодействия ядер. В 18 событиях наблюдалось рождение антигелия-4 .

См. также

• Антиводород

Примечания