Een van die interessantste take wat moderne wetenskap in die gesig staar, is om die geheimenisse van die heelal te ontrafel. Dit is bekend dat alles in die wêreld uit materie of stof bestaan. Maar volgens die aannames van wetenskaplikes, op die oomblik van die Oerknal, is nie net die stof wat al die voorwerpe van die omringende wêreld uitmaak, gevorm nie, maar ook die sogenaamde antimaterie, antimaterie en dus die antideeltjies van saak.
Antideeltjie van die elektron
Die eerste teendeeltjie wie se bestaan voorspel en toe wetenskaplik bewys is, was die positron.
Om die oorsprong van hierdie teendeeltjie te verstaan, is dit die moeite werd om na die struktuur van die atoom te verwys. Dit is bekend dat die kern van 'n atoom protone (positief gelaaide deeltjies) en neutrone (deeltjies wat nie 'n lading het) bevat. Elektrone sirkuleer in sy wentelbane - deeltjies met 'n negatiewe elektriese lading.
Positron is die teendeeltjie van die elektron. Dit het 'n positiewe lading. In fisika lyk die simbool vir 'n positron soos volg: e+ (die simbool wat gebruik word om 'n elektron aan te dui ise-). Hierdie teendeeltjie verskyn as gevolg van radioaktiewe verval.
Hoe verskil 'n positron van 'n proton?
Die lading van die positron is positief, so sy verskil van die elektron en neutron is duidelik. Maar die proton, anders as die elektron en neutron, het ook 'n positiewe lading. Sommige mense maak die fout om te glo dat 'n positron en 'n proton in wese dieselfde ding is.
Die verskil is dat 'n proton 'n deeltjie is, 'n deel van die stof, materie waaruit ons wêreld bestaan, wat deel is van elke atoomkern. Die positron is die antipartikel van die elektron. Dit het niks met die proton te doen nie, behalwe vir 'n positiewe lading.
Wie het die positron ontdek?
Vir die eerste keer is die bestaan van die positron in 1928 deur die Engelse fisikus Paul Dirac voorgestel. Sy hipotese was dat 'n antipartikel met 'n positiewe lading ooreenstem met die elektron. Daarbenewens het Dirac voorgestel dat, nadat hulle ontmoet het, beide deeltjies sou verdwyn, wat 'n groot hoeveelheid energie in die proses vrystel. Nog een van sy hipoteses was dat daar 'n omgekeerde proses is waarin 'n elektron en 'n deeltjie verskyn wat omgekeerd daarmee is. Die foto wys die spore van 'n elektron en sy teendeeltjies
Verskeie jare later het die fisikus Carl Anderson (VSA), wat deeltjies met 'n wolkkamer fotografeer en hul spore bestudeer het, spore van deeltjies soortgelyk aan elektrone ontdek. Die spore het egter 'n omgekeerde kromming van die magneetveld gehad. Daarom was hulle aanklag positief. Die verhouding van deeltjielading tot massa was dieselfde as dié van 'n elektron. So is Dirac se teorie eksperimenteel bevestig. Anderson gegeeHierdie teendeeltjie word die positron genoem. Vir sy ontdekking is die wetenskaplike bekroon met die Nobelprys in Fisika.
Die gekoppelde sisteem van elektron en positron word "positronium" genoem.
Vernietiging
Die term "vernietiging" word as "verdwyning" of "vernietiging" vertaal. Toe Paul Dirac voorgestel het dat die deeltjie-elektron en die antideeltjie van die elektron in 'n botsing sal verdwyn, was dit hul uitwissing wat bedoel was. Met ander woorde, hierdie term beskryf die proses van interaksie tussen materie en antimaterie, wat lei tot hul wedersydse verdwyning en die vrystelling van energiebronne tydens hierdie proses. As sodanig vind die vernietiging van materie nie plaas nie, dit begin eers in 'n ander vorm bestaan.
Tydens die botsing van 'n elektron en 'n positron, word fotone geproduseer - kwanta van elektromagnetiese straling. Hulle het nie lading of rusmassa nie.
Daar is ook 'n omgekeerde proses genaamd "geboorte van 'n paartjie". In hierdie geval verskyn die deeltjie en teendeeltjie as gevolg van elektromagnetiese of ander interaksie.
Selfs wanneer een positron en een elektron bots, word energie vrygestel. Dit is genoeg om te dink waartoe die botsing van baie deeltjies met teendeeltjies sal lei. Die energiepotensiaal van uitwissing vir die mensdom is van onskatbare waarde.
Antiproton en antineutron
Dit is logies om aan te neem dat aangesien die elektron se teendeeltjie in die natuur bestaan, ander fundamentele deeltjiesantideeltjies het. Die antiproton en antineutron is onderskeidelik in 1955 en 1956 ontdek. 'n Antiproton het 'n negatiewe lading, 'n antineutron het geen lading nie. Oop teendeeltjies word antinukleone genoem. Antimaterie het dus die volgende vorm: die kerne van atome bestaan uit antinukleone, en positrone wentel om die kern.
In 1969 is die eerste isotoop van antihelium in die USSR verkry.
In 1995 is antiwaterstof by CERN (die Europese kernnavorsingslaboratorium) ontwikkel.
Kry antimaterie en die betekenis daarvan
Soos daar gesê is, is die antideeltjies van die elektron, proton en neutron in staat om met hul oorspronklike deeltjies te vernietig en energie tydens die botsing op te wek. Daarom is die bestudering van hierdie verskynsels van groot belang vir verskeie velde van die wetenskap.
Om antimaterie te kry is 'n uiters lang, moeisame en duur proses. Hiervoor word spesiale deeltjieversnellers en magnetiese lokvalle gebou, wat die gevolglike antimaterie moet hou. Antimaterie is die duurste stof tot nog toe.
As die produksie van antimaterie in werking gestel kon word, sou die mensdom vir baie jare van energie voorsien word. Daarbenewens kan antimaterie gebruik word om vuurpylbrandstof te skep, want in werklikheid sou hierdie brandstof verkry word bloot uit die kontak van antimaterie met enige stof.
Antimatter Threat
Soos baie ontdekkings wat deur die mens gemaak is, kan die ontdekking van elektron- en nukleon-teendeeltjies mense'n ernstige bedreiging. Almal ken die krag van die atoombom en die vernietiging wat dit kan veroorsaak. Maar die krag van die ontploffing tydens die kontak van materie met antimaterie is kolossaal en baie keer groter as die krag van 'n atoombom. Dus, as 'n "teen-bom" eendag uitgevind word, sal die mensdom homself op die randjie van selfvernietiging plaas.
Watter gevolgtrekkings kan ons maak?
- Die heelal bestaan uit materie en antimaterie.
- Die antideeltjies van die elektron en nukleone word "positron" en "antinukleone" genoem.
- Teendeeltjies het die teenoorgestelde lading.
- Die botsing van materie en antimaterie lei tot uitwissing.
- Die energie van uitwissing is so groot dat dit beide die voordeel van 'n persoon kan dien en sy bestaan kan bedreig.
