Svět starověkých lidí byl jednoduchý, srozumitelný a skládal se ze čtyř živlů: vody, země, ohně a vzduchu (v našem moderním chápání těmto látkám odpovídají: kapalina, pevná látka, plynné skupenství a plazma). Řečtí filozofové šli mnohem dále a zjistili, že veškerá hmota je rozdělena na nejmenší částice – atomy (z řeckého „nedělitelné“). Díky dalším generacím bylo možné poznat, že okolní prostor je mnohem složitější, než jsme si na začátku představovali. V tomto článku budeme hovořit o tom, co je pozitron a jeho úžasných vlastnostech.
Objev pozitronu
Vědci zjistili, že atom (tato údajně celá a nedělitelná částice) se skládá z elektronů (záporně nabitých prvků), protonů a neutronů. Od té doby, co se jaderní fyzici naučili urychlovat částice ve speciálních komorách, našli již více než 200 různých jejich druhů, které existují ve vesmíru.
Co je tedy pozitron? V roce 1931 jeho podobu teoreticky předpověděl francouzský fyzik Paul Dirac. V průběhu řešení relativistického problému došel k závěru, že kromě elektronu musí v přírodě existovat právěstejná částice se stejnou hmotností, ale pouze s kladným nábojem. Později byl nazýván "pozitron".
Má náboj (+1), na rozdíl od (-1) pro elektron a podobnou hmotnost asi 9, 103826 × 10-31 kg.
Bez ohledu na zdroj bude mít pozitron vždy tendenci se „slučovat“s jakýmkoli blízkým elektronem.
Jediné rozdíly mezi nimi jsou náboj a přítomnost ve vesmíru, která je mnohem nižší než u elektronu. Jako antihmota, částice, která přichází do kontaktu s běžnou hmotou, exploduje čistou energií.
Když vědci zjistili, co je to pozitron, šli ve svých experimentech ještě dále a umožnili kosmickému záření procházet mlžnou komorou, stíněnou olovem a instalovanou v magnetickém poli. Tam bylo možné pozorovat páry elektron-pozitron, které se někdy vytvořily a poté, co se objevily, pokračovaly v pohybu v opačných směrech v rámci magnetického pole.
Teď už chápu, co je pozitron. Stejně jako její negativní protějšek, antičástice reaguje na elektromagnetická pole a může být uložena v omezeném prostoru pomocí technik zadržení. Navíc se může kombinovat s anti-protony a anti-neutrony a vytvářet anti-atomy a anti-molekuly.
Pozitrony existují ve vesmírném prostředí s nízkou hustotou, takže někteří nadšenci dokonce navrhli metody, jak sklízet antihmotu a využít její energii.
Zničení
Pokud se na cestě setkají pozitron a elektron, stane se tofenoménem jako je zničení. To znamená, že se obě částice navzájem zničí. Při jejich srážce se však do prostoru uvolní určité množství energie, kterou měli a nazývá se gama záření. Známkou anihilace je objevení se dvou gama kvant (fotonů), které se pohybují různými směry, aby si udržely hybnost.
Existuje také opačný proces – kdy se foton za určitých podmínek může znovu změnit na elektron-pozitronový pár.
Aby se tento pár zrodil, musí jedno gama-kvantum projít nějakou látkou, například olověnou deskou. V tomto případě kov absorbuje hybnost, ale uvolňuje dvě opačně nabité částice v různých směrech.
Rozsah aplikace
Zjistili jsme, co se stane, když elektron interaguje s pozitronem. Částice je v současnosti nejrozšířenější v pozitronové emisní tomografii, kdy se pacientovi vstříkne malé množství radioizotopu s krátkým poločasem rozpadu a po krátké čekací době se radioizotop soustředí v zájmových tkáních a začne se lámat. dolů, uvolňující pozitrony. Tyto částice urazí několik milimetrů, než se srazí s elektronem a uvolní gama záření, které může skener zachytit. Tato metoda se používá pro různé diagnostické účely, včetně studia mozku a detekce rakovinných buněk v celém těle.
Takže do tohoV tomto článku jsme se dozvěděli o tom, co je pozitron, kdy a kým byl objeven, o jeho interakci s elektrony a také o oblasti, ve které jsou znalosti o něm praktické.
