Ciencias naturales

P: ¿Qué antipartícula le corresponde al electrón?
R: El positrón

También denominado antielectrón, es la antipartícula correspondiente al electrón, por lo que posee su misma masa, mismo espín (movimiento rotatorio intrínseco) y misma carga eléctrica (aunque de diferente signo, ya que es positiva). No forma parte de la materia ordinaria, sino de la antimateria, aunque se producen en numerosos procesos radioquímicos como parte de transformaciones nucleares.

En física de partículas, la antimateria es la extensión del concepto de antipartícula a la materia (la materia está formada por partículas, mientras que la antimateria por antipartículas). Un antielectrón puede unirse a un antiprotón (protón con carga negativa) y formar un átomo de antimateria, así como un electrón y un protón formarán un átomo de materia.

Átomos de hidrógeno y anti-hidrógeno

Los pares partícula-antipartícula pueden aniquilarse entre ellos si se encuentran en el estado cuántico apropiado, dando lugar a fotones de alta energía (rayos gamma). Estos estados pueden darse en varios procesos, por ejemplo, los utilizados en aceleradores de partículas para crear nuevas partículas y probar las teorías de la física de partículas.

Acelerador de partículas de Ginebra (Suiza)

En el caso de la aniquilación de un par electrón-positrón, la reacción que se produce es:

e⁺  +  e^-  →  γ  +  γ

Si bien la antimateria está lejos de ser considerada una opción por su abrumador costo y las dificultades tecnológicas inherentes a su manipulación, las antipartículas sí están encontrando usos prácticos, como la tomografía por emisión de positrones que ya es una realidad. También se investiga su uso en terapias contra el cáncer, ya que un estudio ha descubierto que los antiprotones son cuatro veces más efectivos que los protones en la destrucción de tejido canceroso.

En cambio, el mayor interés por la antimateria se centra en sus aplicaciones como combustible, pues la energía generada en el proceso de aniquilación es diez mil millones de veces mayor que la generada en reacciones químicas, diez mil veces mayor que la energía nuclear de fisión y cien veces mayor que la energía nuclear de fusión. Así, sólo serían necesarios 10 miligramos de antimateria para propulsar una nave hasta Marte.