Die Welt der alten Menschen war einfach, verständlich und bestand aus vier Elementen: Wasser, Erde, Feuer und Luft (nach unserem modernen Verständnis entsprechen diese Substanzen: flüssig, fest, gasförmig und Plasma). Griechische Philosophen gingen viel weiter und fanden heraus, dass alle Materie in kleinste Teilchen unterteilt ist - Atome (aus dem Griechischen "unteilbar"). Dank nachfolgender Generationen war es möglich zu lernen, dass der umgebende Raum viel komplexer ist, als wir uns zu Beginn vorgestellt haben. In diesem Artikel werden wir darüber sprechen, was ein Positron ist und welche erstaunlichen Eigenschaften es hat.
Entdeckung des Positrons
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass das Atom (dieses angeblich ganze und unteilbare Teilchen) aus Elektronen (negativ geladenen Elementen), Protonen und Neutronen besteht. Seit Kernphysiker gelernt haben, Teilchen in speziellen Kammern zu beschleunigen, haben sie bereits mehr als 200 verschiedene Arten von ihnen gefunden, die es im Weltraum gibt.
Also, was ist ein Positron? 1931 wurde sein Auftreten vom französischen Physiker Paul Dirac theoretisch vorhergesagt. Im Zuge der Lösung des relativistischen Problems kam er zu dem Schluss, dass neben dem Elektron noch genau so etwas in der Natur existieren mussdas gleiche Teilchen mit identischer Masse, aber nur mit positiver Ladung. Später wurde es "Positron" genannt.
Es hat eine Ladung (+1), im Gegensatz zu (-1) für ein Elektron und eine ähnliche Masse von etwa 9, 103826 × 10-31 kg.
Unabhängig von der Quelle wird ein Positron immer dazu neigen, sich mit einem Elektron in der Nähe zu "kombinieren".
Die einzigen Unterschiede zwischen ihnen sind die Ladung und Präsenz im Universum, die viel geringer ist als die eines Elektrons. Als Antimaterie explodiert ein Teilchen, das mit gewöhnlicher Materie in Kontakt kommt, mit reiner Energie.
Nachdem die Wissenschaftler herausgefunden hatten, was ein Positron ist, gingen sie in ihren Experimenten weiter und ließen kosmische Strahlung durch eine Nebelkammer passieren, die mit Blei abgeschirmt und in einem Magnetfeld installiert war. Dort konnten Elektron-Positron-Paare beobachtet werden, die manchmal entstanden sind und sich nach dem Erscheinen innerhalb des Magnetfeldes in entgegengesetzte Richtungen weiterbewegten.
Jetzt verstehe ich, was ein Positron ist. Wie sein negatives Gegenstück reagiert das Antiteilchen auf elektromagnetische Felder und kann mithilfe von Einschlusstechniken auf engstem Raum gelagert werden. Außerdem kann sie sich mit Anti-Protonen und Anti-Neutronen verbinden, um Anti-Atome und Anti-Moleküle zu erzeugen.
Positronen existieren in geringer Dichte in der gesamten Weltraumumgebung, daher wurden von einigen Enthusiasten sogar Methoden vorgeschlagen, um Antimaterie zu ernten, um ihre Energie zu nutzen.
Vernichtung
Wenn sich unterwegs ein Positron und ein Elektron begegnen, dann passiert dasPhänomen wie Vernichtung. Das heißt, beide Teilchen werden sich gegenseitig zerstören. Wenn sie jedoch kollidieren, wird eine bestimmte Menge an Energie in den Weltraum freigesetzt, die sie hatten und die als Gammastrahlung bezeichnet wird. Ein Zeichen der Vernichtung ist das Auftreten von zwei Gammaquanten (Photonen), die sich in verschiedene Richtungen bewegen, um den Impuls aufrechtzuerh alten.
Es gibt auch einen umgekehrten Prozess - wenn ein Photon unter bestimmten Bedingungen wieder in ein Elektron-Positron-Paar umgewandelt werden kann.
Damit dieses Paar entstehen kann, muss ein Gamma-Quant eine Substanz passieren, zum Beispiel eine Bleiplatte. In diesem Fall nimmt das Metall den Impuls auf, gibt aber zwei entgegengesetzt geladene Teilchen in unterschiedliche Richtungen ab.
Geltungsbereich
Wir haben herausgefunden, was passiert, wenn ein Elektron mit einem Positron interagiert. Das Teilchen wird derzeit am häufigsten in der Positronen-Emissions-Tomographie verwendet, bei der einem Patienten eine kleine Menge eines Radioisotops mit kurzer Halbwertszeit injiziert wird und sich das Radioisotop nach einer kurzen Wartezeit in den interessierenden Geweben konzentriert und zu brechen beginnt nach unten, wodurch Positronen freigesetzt werden. Diese Partikel legen mehrere Millimeter zurück, bevor sie mit einem Elektron kollidieren und Gammastrahlen freisetzen, die vom Scanner eingefangen werden können. Diese Methode wird für verschiedene diagnostische Zwecke verwendet, einschließlich der Untersuchung des Gehirns und der Erkennung von Krebszellen im ganzen Körper.
Also reinIn diesem Artikel haben wir erfahren, was ein Positron ist, wann und von wem es entdeckt wurde, seine Wechselwirkung mit Elektronen sowie den Bereich, in dem das Wissen darüber von praktischem Nutzen ist.
