Senovės žmonių pasaulis buvo paprastas, suprantamas ir susideda iš keturių elementų: vandens, žemės, ugnies ir oro (mūsų šiuolaikiniu supratimu šios medžiagos atitinka: skystą, kietą, dujinę būseną ir plazmą). Graikų filosofai nuėjo daug toliau ir išsiaiškino, kad visa materija yra padalinta į smulkiausias daleles – atomus (iš graikų kalbos „nedalomas“). Vėlesnių kartų dėka buvo galima sužinoti, kad supanti erdvė yra daug sudėtingesnė, nei įsivaizdavome iš pradžių. Šiame straipsnyje kalbėsime apie tai, kas yra pozitronas ir jo nuostabios savybės.
Positrono atradimas
Mokslininkai nustatė, kad atomas (ši tariamai visa ir nedaloma dalelė) susideda iš elektronų (neigiamai įkrautų elementų), protonų ir neutronų. Nuo tada, kai branduoliniai fizikai išmoko pagreitinti daleles specialiose kamerose, jie jau rado daugiau nei 200 skirtingų kosmose egzistuojančių jų atmainų.
Taigi, kas yra pozitronas? 1931 metais jo atsiradimą teoriškai numatė prancūzų fizikas Paulas Dirakas. Spręsdamas reliatyvistinę problemą, jis priėjo prie išvados, kad gamtoje, be elektrono, turi egzistuoti tiksliaita pati dalelė identiškos masės, bet tik su teigiamu krūviu. Vėliau jis buvo vadinamas „pozitronu“.
Jo krūvis (+1), priešingai nei (-1) elektronui, ir panaši masė yra maždaug 9, 103826 × 10-31 kg.
Nepriklausomai nuo š altinio, pozitronas visada linkęs „susijungti“su bet kuriuo netoliese esančiu elektronu.
Vieninteliai skirtumai tarp jų yra krūvis ir buvimas Visatoje, kuris yra daug mažesnis nei elektrono. Būdama antimedžiaga, su įprasta medžiaga besiliečianti dalelė sprogsta gryna energija.
Sužinoję, kas yra pozitronas, mokslininkai toliau eksperimentavo, leisdami kosminiams spinduliams prasiskverbti pro debesų kamerą, ekranuotą švinu ir įtaisytą magnetiniame lauke. Ten buvo galima stebėti elektronų ir pozitronų poras, kurios kartais buvo sukurtos ir po pasirodymo toliau judėjo priešingomis kryptimis magnetiniame lauke.
Dabar aš suprantu, kas yra pozitronas. Kaip ir jos neigiamas atitikmuo, antidalelė reaguoja į elektromagnetinius laukus ir gali būti laikoma uždaroje erdvėje naudojant uždarymo būdus. Be to, ji gali derinti su antiprotonais ir antineutronais, kad sukurtų antiatomus ir antimolekules.
Pozitronai egzistuoja mažo tankio visoje erdvės aplinkoje, todėl kai kurie entuziastai netgi pasiūlė metodus, kaip surinkti antimedžiagą, kad būtų panaudota jos energija.
Sunaikinti
Jei pozitronas ir elektronas susidurs kelyje, tai įvyksreiškinys kaip susinaikinimas. Tai yra, abi dalelės sunaikins viena kitą. Tačiau jiems susidūrus į erdvę išsiskiria tam tikras energijos kiekis, kurį jie turėjo ir vadina gama spinduliuote. Sunaikinimo ženklas yra dviejų gama kvantų (fotonų), judančių skirtingomis kryptimis, siekiant išlaikyti pagreitį, atsiradimas.
Yra ir atvirkštinis procesas – kai fotonas tam tikromis sąlygomis vėl gali virsti elektronų ir pozitronų pora.
Kad ši pora gimtų, vienas gama kvantas turi pereiti per kokią nors medžiagą, pavyzdžiui, per švino plokštę. Šiuo atveju metalas sugeria impulsą, bet išskiria dvi priešingai įkrautas daleles skirtingomis kryptimis.
Taikymo sritis
Sužinojome, kas nutinka, kai elektronas sąveikauja su pozitronu. Dalelė šiuo metu plačiausiai naudojama pozitronų emisijos tomografijoje, kai pacientui suleidžiamas nedidelis radioizotopo kiekis, kurio pusinės eliminacijos laikas yra trumpas, o po trumpo laukimo radioizotopas susikaupia dominančiuose audiniuose ir pradeda lūžti. žemyn, išleidžiant pozitronus. Šios dalelės nukeliauja kelis milimetrus, kol susiduria su elektronu ir išskirdamos gama spindulius, kuriuos gali užfiksuoti skaitytuvas. Šis metodas naudojamas įvairiems diagnostikos tikslams, įskaitant smegenų tyrimą ir vėžio ląstelių aptikimą visame kūne.
Taigi, įŠiame straipsnyje sužinojome, kas yra pozitronas, kada ir kas jį atrado, jo sąveiką su elektronais, taip pat sritį, kurioje žinios apie jį naudingos praktikoje.
