Die wêreld van antieke mense was eenvoudig, verstaanbaar en het uit vier elemente bestaan: water, aarde, vuur en lug (in ons moderne begrip stem hierdie stowwe ooreen met: vloeistof, vaste stof, gasvormige toestand en plasma). Griekse filosowe het baie verder gegaan en uitgevind dat alle materie in die kleinste deeltjies – atome (van die Griekse “ondeelbare”) verdeel is. Danksy daaropvolgende generasies was dit moontlik om te leer dat die omliggende ruimte baie meer kompleks is as wat ons aan die begin voorgestel het. In hierdie artikel sal ons praat oor wat 'n positron is en sy wonderlike eienskappe.
Ontdekking van die positron
Wetenskaplikes het gevind dat die atoom (hierdie na bewering hele en ondeelbare deeltjie) uit elektrone (negatief gelaaide elemente), protone en neutrone bestaan. Sedert kernfisici geleer het hoe om deeltjies in spesiale kamers te versnel, het hulle reeds meer as 200 verskillende variëteite daarvan gevind wat in die ruimte bestaan.
So wat is 'n positron? In 1931 is die voorkoms daarvan teoreties deur die Franse fisikus Paul Dirac voorspel. In die loop van die relatiwistiese probleem wat opgelos is, het hy tot die gevolgtrekking gekom dat, benewens die elektron, daar presies in die natuur moet bestaandieselfde deeltjie met identiese massa, maar slegs met 'n positiewe lading. Dit is later die "positron" genoem.
Dit het 'n lading (+1), in teenstelling met (-1) vir 'n elektron en 'n soortgelyke massa van ongeveer 9, 103826 × 10-31 kg.
Ongeag die bron, 'n positron sal altyd geneig wees om met enige nabygeleë elektron te "kombineer".
Die enigste verskille tussen hulle is die lading en teenwoordigheid in die Heelal, wat baie laer is as dié van 'n elektron. Omdat dit antimaterie is, ontplof 'n deeltjie wat met gewone materie in aanraking kom met suiwer energie.
Nadat hulle uitgevind het wat 'n positron is, het die wetenskaplikes verder gegaan in hul eksperimente en kosmiese strale toegelaat om deur 'n wolkkamer te gaan, afgeskerm met lood en in 'n magnetiese veld geïnstalleer. Daar kon elektron-positronpare waargeneem word, wat soms geskep is, en ná die verskyning in teenoorgestelde rigtings binne die magneetveld bly beweeg het.
Nou verstaan ek wat 'n positron is. Soos sy negatiewe eweknie, reageer die teendeeltjie op elektromagnetiese velde en kan dit in 'n beperkte ruimte geberg word deur inperkingstegnieke te gebruik. Daarbenewens kan sy met anti-protone en anti-neutrone kombineer om anti-atome en anti-molekules te skep.
Positrone bestaan teen lae digthede regdeur die ruimte-omgewing, so metodes is selfs deur sommige entoesiaste voorgestel om antimaterie te oes om sy energie te benut.
Vernietiging
As 'n positron en 'n elektron mekaar op pad ontmoet, dan sal dit gebeurverskynsel soos uitwissing. Dit wil sê, beide deeltjies sal mekaar vernietig. Wanneer hulle egter bots, word 'n sekere hoeveelheid energie in die ruimte vrygestel, wat hulle gehad het en word gammastraling genoem. 'n Teken van uitwissing is die verskyning van twee gamma-kwanta (fotone) wat in verskillende rigtings beweeg om momentum te behou.
Daar is ook 'n omgekeerde proses - wanneer 'n foton onder sekere toestande weer in 'n elektron-positron-paar kan verander.
Om vir hierdie paar gebore te word, moet een gamma-kwantum deur een of ander stof gaan, byvoorbeeld deur 'n loodplaat. In hierdie geval absorbeer die metaal die momentum, maar stel twee teenoorgestelde gelaaide deeltjies in verskillende rigtings vry.
Omvang van toepassing
Ons het uitgevind wat gebeur wanneer 'n elektron met 'n positron in wisselwerking tree. Die deeltjie word tans die meeste gebruik in positron-emissie tomografie, waar 'n klein hoeveelheid van 'n radio-isotoop met 'n kort halfleeftyd in 'n pasiënt ingespuit word, en na 'n kort wagperiode konsentreer die radio-isotoop in die weefsels van belang en begin breek. af, wat positrone vrystel. Hierdie deeltjies beweeg etlike millimeters voordat dit met 'n elektron bots en gammastrale vrystel wat deur die skandeerder vasgevang kan word. Hierdie metode word vir verskeie diagnostiese doeleindes gebruik, insluitend om die brein te bestudeer en kankerselle regdeur die liggaam op te spoor.
So, inIn hierdie artikel het ons geleer oor wat 'n positron is, wanneer en deur wie dit ontdek is, sy interaksie met elektrone, asook die area waarin kennis daaroor van praktiese nut is.
