Lumea oamenilor antici era simplă, de înțeles și era formată din patru elemente: apă, pământ, foc și aer (în înțelegerea noastră modernă, aceste substanțe corespund: lichid, solid, stare gazoasă și plasmă). Filosofii greci au mers mult mai departe și au descoperit că toată materia este împărțită în cele mai mici particule - atomi (din grecescul „indivizibil”). Datorită generațiilor următoare, a fost posibil să aflăm că spațiul înconjurător este mult mai complex decât ne-am imaginat la început. În acest articol, vom vorbi despre ce este un pozitron și despre proprietățile sale uimitoare.
Descoperirea pozitronului
Oamenii de știință au descoperit că atomul (această particulă presupus întreagă și indivizibilă) este format din electroni (elemente încărcate negativ), protoni și neutroni. De când fizicienii nucleari au învățat cum să accelereze particulele în camere speciale, au găsit deja peste 200 de varietăți diferite ale acestora care există în spațiu.
Deci, ce este un pozitron? În 1931, apariția sa a fost prezisă teoretic de fizicianul francez Paul Dirac. În cursul rezolvării problemei relativiste, el a ajuns la concluzia că, pe lângă electron, trebuie să existe în natură exactaceeași particulă cu masă identică, dar numai cu sarcină pozitivă. Mai târziu a fost numit „pozitron”.
Are o sarcină (+1), spre deosebire de (-1) pentru un electron și o masă similară de aproximativ 9, 103826 × 10-31 kg.
Indiferent de sursă, un pozitron va tinde întotdeauna să se „combine” cu orice electron din apropiere.
Singurele diferențe dintre ele sunt încărcarea și prezența în Univers, care este mult mai mică decât cea a unui electron. Fiind antimaterie, o particulă care intră în contact cu materia obișnuită explodează cu energie pură.
După ce au aflat ce este un pozitron, oamenii de știință au mers mai departe în experimentele lor, permițând razelor cosmice să treacă printr-o cameră cu nori, ecranată cu plumb și instalată într-un câmp magnetic. Acolo au putut fi observate perechi electron-pozitron, care uneori au fost create, iar după apariție au continuat să se miște în direcții opuse în câmpul magnetic.
Acum înțeleg ce este un pozitron. La fel ca omologul său negativ, antiparticula răspunde la câmpurile electromagnetice și poate fi stocată într-un spațiu închis folosind tehnici de izolare. În plus, se poate combina cu anti-protoni și anti-neutroni pentru a crea anti-atomi și anti-molecule.
Pozitronii există la densități scăzute în tot mediul spațial, așa că au fost propuse chiar metode de unii entuziaști pentru a recolta antimaterie pentru a-i valorifica energia.
Anihilare
Dacă un pozitron și un electron se întâlnesc pe drum, atunci acest lucru se va întâmplafenomen precum anihilarea. Adică, ambele particule se vor distruge reciproc. Cu toate acestea, atunci când se ciocnesc, o anumită cantitate de energie este eliberată în spațiu, pe care o aveau și se numește radiație gamma. Un semn de anihilare este apariția a două cuante gamma (fotoni) care se mișcă în direcții diferite pentru a menține impulsul.
Există și un proces invers - când un foton în anumite condiții se poate transforma din nou într-o pereche electron-pozitron.
Pentru ca această pereche să se nască, un gamma-cuantic trebuie să treacă printr-o substanță, de exemplu, printr-o placă de plumb. În acest caz, metalul absoarbe impulsul, dar eliberează două particule încărcate opus în direcții diferite.
Domeniul de aplicare
Am aflat ce se întâmplă atunci când un electron interacționează cu un pozitron. Particula este în prezent cea mai utilizată în tomografia cu emisie de pozitroni, unde o cantitate mică de radioizotop cu un timp de înjumătățire scurt este injectată într-un pacient și, după o perioadă scurtă de așteptare, radioizotopul se concentrează în țesuturile de interes și începe să se rupă. jos, eliberând pozitroni. Aceste particule parcurg câțiva milimetri înainte de a se ciocni cu un electron și de a elibera raze gamma care pot fi captate de scaner. Această metodă este utilizată în diverse scopuri de diagnostic, inclusiv studierea creierului și detectarea celulelor canceroase din întregul corp.
Deci, înÎn acest articol, am aflat despre ce este un pozitron, când și de către cine a fost descoperit, despre interacțiunea acestuia cu electronii, precum și despre domeniul în care cunoștințele despre acesta sunt de folos practic.
