مقایسۀ پراکندگی الکترون ‌ـ پوزیترون

تکامل باریکه‌های پوزیترون کند در سال‌های اخیر فرصت‌های تازه‌ای برای آزمودن نظریه‌های پراکندگی الکترون‌ـ اتم فراهم آورده است. این نظریه‌ها برای بسیاری از رشته‌های علوم و فنون مانند فیزیک پلاسما، لیزر، الکترونیک گازی، اخترفیزیک و جوشناسی اهمیت قابل‌ ملاحظه‌ای دارند. از آن‌جایی که پوزیترون، پاد ذرۀ الکترون، تنها از نظر علامت بار الکتریکی با الکترون تفاوت دارد، اندازه‌گیری‌های مقایسه‌ای پراکندگی پوزیترون‌ها و الکترون‌ها توسط اتم‌ها و مولکول‌های یکسان (که بعد از این، آن را پراکندگی 〖 e〗^(+,-)می‌نامیم) می‌توانند تفاوت‌ها و شباهت‌های جالبی را آشکار کنند که از برهم‌کنش‌های بنیادی (ایستا، قطبشی، و تبادلی) ناشی می‌شوند که در پراکندگی 〖 e〗^(+,-) مشارکت دارند (اشتاین و کلاؤپیلا).
اخیراً گزارشی مبنی بر اندازه‌گیری‌های مقایسه‌ای مقطع مؤثر کل برای پراکندگی 〖 e〗^(+,-) از گازهای خنثی (کاؤپیلا و دیگر ، دابابنه و دیگر) و تعدادی مولکول‌های ساده (H_2، N_2، CO و 〖CO〗_2) (هافمن و دیگر ، کوان و دیگر) توسط یک گروه پژوهشی از دانشگاه ایالتی وئین منتشر شده است. آن‌ها دریافتند که مقطع مؤثرهای کل پراکندگی برای‌ هر هدف مفروض برای الکترون‌ها بزرگ‌تر از پوزیترون‌ها بود؛ هرچند که در بالاترین انرژی‌های مورد بررسی آن دو به هم نزدیک می‌شوند و این بدان معناست که در انرژی‌هایی که به حد کافی بالا باشد تنها برهم‌کنش ایستا مهم است. برهم‌کنش ایستا ناشی از برهم‌کنش ذرۀ پرتابه با میدان کولنی اتم ناواپیچیده است.
در انرژی‌های پایین‌تر، برهم‌کنش قطبشی که ناشی از واپیچیدگی اتم هدف توسط پرتابۀ در حال گذر است، اثر برهم‌کنش ایستا را در مورد پوزیترون‌ها حذف می‌کند، ولی برای الکترون‌ها اثر آن را افزایش می‌دهد.
و بالاخره، برهم‌کنش تبادلی، که از تمیزناپذیری الکترون پرتابه از الکترون‌های درون اتم ناشی می‌شود، تنها در پراکندگی الکترون مؤثر است.
در مورد پراکندگی از هلیوم، مشاهده شده است (کاؤپیلا و دیگر) که برای انرژی‌های بالاتر از 200ev مقطع‌های مؤثر کل برای e^+ و e^- به هم می‌گرایند (تا حد 2%). در انرژی‌های پایین‌تر مقطع مؤثر برای الکترون‌ها از 100 برابر مقطع مؤثر برای پوزیترون‌ها نیز بیش‌تر می‌شود (اشتاین و دیگر 1978). هم‌گرایی مذکور در بالاتر از 200ev به خصوص نتیجۀ جالبی است، زیرا بهترین نظریه‌های موجود پیش‌بینی می‌کنند که این واگرایی می‌بایست در انرژی بسیار بالاتر پرتابه رخ بدهد (دوانگن و والترز 1977).
بیشینه‌های منحنی‌های مقطع مؤثر برای الکترون‌ها به پراکندگی کشسان وابسته‌اند، در صورتی که بیشینۀ پوزیترون‌ها در انرژی‌هایی کمی بیش‌تر از بیشینۀ الکترون‌ها رخ می‌دهد و به نظر می‌رسد که فرآیندهای ناکشسان، مانند تشکیل پوزیترونیوم یعنی حالت کوتاه عمری که از الکترون و پوزیترون به هم پیوند شده تشکیل شده است، بر آن سلطه دارند (اشتاین و کاؤپیلا ).