Forntida människors värld var enkel, begriplig och bestod av fyra element: vatten, jord, eld och luft (i vår moderna uppfattning motsvarar dessa ämnen: flytande, fast, gasformigt tillstånd och plasma). Grekiska filosofer gick mycket längre och fick reda på att all materia är uppdelad i de minsta partiklarna - atomer (från det grekiska "odelbara"). Tack vare efterföljande generationer var det möjligt att lära sig att det omgivande rummet är mycket mer komplext än vi föreställde oss från början. I den här artikeln kommer vi att prata om vad en positron är och dess fantastiska egenskaper.
Upptäckt av positronen
Forskare har funnit att atomen (denna påstås vara hela och odelbara partikel) består av elektroner (negativt laddade grundämnen), protoner och neutroner. Sedan kärnfysiker lärde sig hur man accelererar partiklar i speciella kammare har de redan hittat mer än 200 olika varianter av dem som finns i rymden.
Så vad är en positron? 1931 förutspåddes dess utseende teoretiskt av den franske fysikern Paul Dirac. När det relativistiska problemet skulle lösas kom han till slutsatsen att det, förutom elektronen, måste existera i naturen exaktsamma partikel med identisk massa, men bara med en positiv laddning. Den kallades senare "positronen".
Den har en laddning (+1), i motsats till (-1) för en elektron och en liknande massa på cirka 9, 103826 × 10-31 kg.
Oavsett källa kommer en positron alltid att tendera att "kombinera" med vilken elektron som helst i närheten.
De enda skillnaderna mellan dem är laddningen och närvaron i universum, som är mycket lägre än en elektrons. Eftersom den är antimateria exploderar en partikel som kommer i kontakt med vanlig materia med ren energi.
Efter att ha tagit reda på vad en positron är, gick forskarna längre i sina experiment och lät kosmiska strålar passera genom en molnkammare, avskärmad med bly och installerad i ett magnetfält. Där kunde elektron-positronpar observeras, som ibland skapades, och efter uppkomsten fortsatte att röra sig i motsatta riktningar inom magnetfältet.
Nu förstår jag vad en positron är. Liksom sin negativa motsvarighet reagerar antipartikeln på elektromagnetiska fält och kan lagras i ett begränsat utrymme med hjälp av inneslutningstekniker. Dessutom kan hon kombinera med anti-protoner och anti-neutroner för att skapa anti-atomer och anti-molekyler.
Positroner finns med låg densitet i hela rymdmiljön, så metoder har till och med föreslagits av vissa entusiaster för att skörda antimateria för att utnyttja dess energi.
Annihilation
Om en positron och en elektron möter varandra på vägen, kommer detta att händafenomen som förintelse. Det vill säga att båda partiklarna kommer att förstöra varandra. Men när de krockar släpps en viss mängd energi ut i rymden, som de hade och kallas gammastrålning. Ett tecken på förintelse är uppkomsten av två gammakvanta (fotoner) som rör sig i olika riktningar för att bibehålla farten.
Det finns också en omvänd process - när en foton under vissa förhållanden igen kan förvandlas till ett elektron-positron-par.
För att detta par ska födas måste ett gamma-kvant passera genom något ämne, till exempel genom en blyplatta. I det här fallet absorberar metallen rörelsemängden, men släpper ut två motsatt laddade partiklar i olika riktningar.
Tillämpningsomfattning
Vi fick reda på vad som händer när en elektron interagerar med en positron. Partikeln används för närvarande mest vid positronemissionstomografi, där en liten mängd av en radioisotop med kort halveringstid injiceras i en patient, och efter en kort vänteperiod koncentreras radioisotopen i vävnaderna av intresse och börjar brytas sönder. ner, släpper positroner. Dessa partiklar färdas flera millimeter innan de kolliderar med en elektron och släpper ut gammastrålar som kan fångas av skannern. Denna metod används för olika diagnostiska syften, inklusive att studera hjärnan och upptäcka cancerceller i hela kroppen.
Så, inI den här artikeln lärde vi oss om vad en positron är, när och av vem den upptäcktes, dess interaktion med elektroner, samt det område där kunskap om den är till praktisk nytta.
