Az ókori emberek világa egyszerű, érthető volt, és négy elemből állt: vízből, földből, tűzből és levegőből (modern felfogásunk szerint ezek az anyagok: folyékony, szilárd, gáz halmazállapotú és plazma). A görög filozófusok sokkal tovább mentek, és rájöttek, hogy minden anyag a legkisebb részecskékre - atomokra oszlik (a görög "oszthatatlan" szóból). A következő generációknak köszönhetően megtanulhattuk, hogy a környező tér sokkal összetettebb, mint ahogy azt az elején elképzeltük. Ebben a cikkben arról fogunk beszélni, hogy mi a pozitron, és milyen csodálatos tulajdonságai vannak.
A pozitron felfedezése
A tudósok azt találták, hogy az atom (ez az állítólagos egész és oszthatatlan részecske) elektronokból (negatív töltésű elemekből), protonokból és neutronokból áll. Mióta az atomfizikusok megtanulták, hogyan gyorsítsák fel a részecskéket speciális kamrákban, már több mint 200 különféle fajtát találtak ezeknek az űrben.
Mi az a pozitron? 1931-ben megjelenését elméletileg Paul Dirac francia fizikus jósolta meg. A relativisztikus probléma megoldása során arra a következtetésre jutott, hogy az elektronon kívül a természetben pontosan léteznie kellugyanaz a részecske azonos tömeggel, de csak pozitív töltéssel. Később „pozitronnak” nevezték.
Töltése (+1) van, ellentétben (-1) egy elektron és hasonló tömegű körülbelül 9, 103826 × 10-31 kg.
A forrástól függetlenül a pozitron mindig hajlamos "egyesülni" bármely közeli elektronnal.
Az egyetlen különbség köztük a töltés és a jelenlét az Univerzumban, amely sokkal alacsonyabb, mint az elektronoké. Antianyag lévén, a közönséges anyaggal érintkező részecske tiszta energiával felrobban.
Miután rájöttek, mi a pozitron, a tudósok tovább mentek kísérleteikben, lehetővé téve a kozmikus sugarak áthaladását egy ólommal árnyékolt és mágneses térbe helyezett felhőkamrán. Ott elektron-pozitron párokat lehetett megfigyelni, amelyek időnként létrejöttek, és a megjelenés után a mágneses téren belül ellentétes irányban tovább mozogtak.
Most már értem, mi az a pozitron. Negatív megfelelőjéhez hasonlóan az antirészecske is reagál az elektromágneses mezőkre, és zárt térben is tárolható bezárási technikák segítségével. Ezenkívül antiprotonokkal és antineutronokkal kombinálva antiatomokat és antimolekulákat hozhat létre.
A pozitronok alacsony sűrűségben léteznek az űrkörnyezetben, ezért néhány rajongó még módszereket is javasolt az antianyag kinyerésére, hogy energiáját hasznosítsa.
Megsemmisítés
Ha egy pozitron és egy elektron találkozik az úton, akkor ez megtörténikjelenség, mint a megsemmisülés. Vagyis mindkét részecske tönkreteszi egymást. Azonban amikor összeütköznek, bizonyos mennyiségű energia szabadul fel a térbe, amivel rendelkeztek, és gamma-sugárzásnak nevezik. A megsemmisülés jele két gamma kvantum (foton) megjelenése, amelyek különböző irányba mozognak a lendület fenntartása érdekében.
Van egy fordított folyamat is – amikor egy foton bizonyos körülmények között ismét elektron-pozitron párrá alakulhat.
Ahhoz, hogy ez a pár megszülethessen, egy gamma-kvantumnak át kell haladnia valamilyen anyagon, például egy ólomlemezen. Ebben az esetben a fém elnyeli a lendületet, de két ellentétes töltésű részecskét bocsát ki különböző irányban.
Alkalmazási kör
Megtudtuk, mi történik, ha egy elektron kölcsönhatásba lép egy pozitronnal. A részecskét jelenleg a legszélesebb körben a pozitronemissziós tomográfiában alkalmazzák, ahol kis mennyiségű, rövid felezési idejű radioizotópot fecskendeznek be a páciensbe, majd rövid várakozási idő után a radioizotóp a vizsgált szövetekben koncentrálódik, és elkezd törni. lefelé, pozitronokat szabadítva fel. Ezek a részecskék több millimétert haladnak meg, mielőtt elektronnal ütköznének, és gamma-sugarakat bocsátanak ki, amelyeket a szkenner meg tud fogni. Ezt a módszert különféle diagnosztikai célokra használják, beleértve az agy tanulmányozását és a rákos sejtek kimutatását az egész testben.
Szóval, beEbben a cikkben megtudhattuk, mi a pozitron, mikor és ki fedezte fel, elektronokkal való kölcsönhatásáról, valamint arról, hogy az ezzel kapcsolatos ismeretek milyen területeken hasznosak a gyakorlatban.
