Svijet starih ljudi bio je jednostavan, razumljiv i sastojao se od četiri elementa: vode, zemlje, vatre i zraka (u našem modernom shvaćanju, te tvari odgovaraju: tekućem, čvrstom, plinovitom stanju i plazmi). Grčki filozofi otišli su mnogo dalje i otkrili da je sva materija podijeljena na najsitnije čestice - atome (od grčkog "nedjeljivo"). Zahvaljujući sljedećim generacijama, moglo se naučiti da je okolni prostor puno složeniji nego što smo zamišljali na početku. U ovom članku ćemo govoriti o tome što je pozitron i njegovim nevjerojatnim svojstvima.
Otkriće pozitrona
Znanstvenici su otkrili da se atom (ova navodno cijela i nedjeljiva čestica) sastoji od elektrona (negativno nabijenih elemenata), protona i neutrona. Budući da su nuklearni fizičari naučili kako ubrzati čestice u posebnim komorama, već su pronašli više od 200 različitih vrsta koje postoje u svemiru.
Pa što je pozitron? Godine 1931. njegov izgled teoretski je predvidio francuski fizičar Paul Dirac. Tijekom rješavanja relativističkog problema došao je do zaključka da osim elektrona u prirodi mora postojati točnoista čestica identične mase, ali samo s pozitivnim nabojem. Kasnije je nazvan "pozitron".
Ima naboj (+1), za razliku od (-1) za elektron i sličnu masu od oko 9, 103826 × 10-31 kg.
Bez obzira na izvor, pozitron će se uvijek "kombinirati" s bilo kojim elektronom u blizini.
Jedine razlike između njih su naboj i prisutnost u Svemiru, koji je mnogo niži od elektrona. Budući da je antimaterija, čestica koja dolazi u dodir s običnom materijom eksplodira čistom energijom.
Nakon što su otkrili što je pozitron, znanstvenici su otišli dalje u svojim eksperimentima, dopuštajući kozmičkim zrakama da prođu kroz komoru oblaka, zaštićenu olovom i ugrađenu u magnetsko polje. Tamo su se mogli promatrati parovi elektron-pozitron, koji su se ponekad stvarali, a nakon pojave nastavili su se kretati u suprotnim smjerovima unutar magnetskog polja.
Sada razumijem što je pozitron. Poput svog negativnog dvojnika, antičestica reagira na elektromagnetska polja i može se pohraniti u zatvorenom prostoru korištenjem tehnika zatvaranja. Osim toga, može se kombinirati s anti-protonima i anti-neutronima za stvaranje anti-atoma i anti-molekula.
Pozitroni postoje pri niskim gustoćama u cijelom svemirskom okruženju, pa su neki entuzijasti čak predložili metode za prikupljanje antimaterije kako bi se iskoristila njezina energija.
Anihilacija
Ako se pozitron i elektron sretnu na putu, to će se dogoditifenomen poput anihilacije. Odnosno, obje će se čestice međusobno uništiti. Međutim, kada se sudare, u svemir se oslobađa određena količina energije koju su imali i zove se gama zračenje. Znak anihilacije je pojava dva gama kvanta (fotona) koji se kreću u različitim smjerovima kako bi zadržali zamah.
Postoji i obrnuti proces - kada se foton pod određenim uvjetima može ponovno pretvoriti u par elektron-pozitron.
Da bi se ovaj par rodio, jedan gama-kvant mora proći kroz neku tvar, na primjer, kroz olovnu ploču. U ovom slučaju, metal apsorbira zamah, ali otpušta dvije suprotno nabijene čestice u različitim smjerovima.
Opseg primjene
Saznali smo što se događa kada elektron stupi u interakciju s pozitronom. Čestica se trenutno najviše koristi u pozitronskoj emisijskoj tomografiji, gdje se mala količina radioizotopa s kratkim poluživotom ubrizgava u pacijenta, a nakon kratkog razdoblja čekanja radioizotop se koncentrira u tkivima od interesa i počinje se razbijati. dolje, otpuštajući pozitrone. Ove čestice putuju nekoliko milimetara prije nego što se sudare s elektronom i ispuste gama zrake koje može uhvatiti skener. Ova metoda se koristi u različite dijagnostičke svrhe, uključujući proučavanje mozga i otkrivanje stanica raka u cijelom tijelu.
Dakle, uU ovom članku saznali smo što je pozitron, kada i tko ga je otkrio, njegovu interakciju s elektronima, kao i područje u kojem je znanje o njemu od praktične koristi.
