"De interactie van sterk geladen zware ionen met elektronen is een van de belangrijkste atomaire processen in plasma's bij hoge temperatuur, " legt onderzoeker Nobuyuki Nakamura van de University of Electro-Communications uit in zijn recente J Phys B topical review. Deze hoge-temperatuurplasma's komen voor in een verrassend groot aantal scenario's, van astrofysische plasma's en zonnecorona, tot fusiereactoren en zelfs lasergeïnduceerde plasma's voor fotolithografie op nanoschaal met korte golflengte, de inzet verhogen om hun gedrag te begrijpen. Nakamura's recensie vat samen hoe de relativistische effecten die resulteren in de "Breit-interactie" een belangrijke rol kunnen spelen in deze processen.

De Breit-interactie geïntroduceerd door G Breit in 1930 is het relativistische effect dat betrokken is bij interacties tussen elektronen. In veel gevallen - zoals de berekening van atoomenergieniveaus - is de correctie op de standaard Coulomb-interactie klein. De Breit-correctie blijft klein, zelfs voor berekeningen van het energieniveau van zware ionen, waar atomen met een hoge massa worden ontdaan van veel van hun elektronen zodat ze sterk geladen zijn.

Wanneer echter een sterk geladen zwaar ion resonant een elektron vangt, de Breit-interactie kan dominant worden. Dit 'diëlektrische resonante recombinatie'-proces gaat gepaard met energiestraling voor stabilisatie, en komt veel voor in plasma's bij hoge temperatuur. De Breit-interactie kan de resonantie-effecten met een factor twee versterken. Zoals Nakamura opmerkt in zijn recensie, de Breit-interactie is ook verantwoordelijk voor de sterke afhankelijkheid van het aantal protonen dat wordt waargenomen in de experimentele resonantiesterkte, en helpt bij het verklaren van ernstige discrepanties met bestaande theorie waargenomen in polarisatiemetingen van resonantieprocessen.