Çfarë është një pozitron dhe asgjësimi i tij me një elektron

Përmbajtje:

Çfarë është një pozitron dhe asgjësimi i tij me një elektron
Çfarë është një pozitron dhe asgjësimi i tij me një elektron
Anonim

Bota e njerëzve të lashtë ishte e thjeshtë, e kuptueshme dhe përbëhej nga katër elementë: uji, toka, zjarri dhe ajri (në kuptimin tonë modern, këto substanca korrespondojnë me: gjendjen e lëngshme, të ngurtë, të gaztë dhe plazmës). Filozofët grekë shkuan shumë më tej dhe zbuluan se e gjithë lënda ndahet në grimcat më të vogla - atomet (nga greqishtja "i pandashëm"). Falë gjeneratave të mëvonshme, u bë e mundur të mësohej se hapësira përreth është shumë më komplekse nga sa e imagjinonim në fillim. Në këtë artikull, ne do të flasim për atë që është një pozitron dhe vetitë e tij mahnitëse.

Zbulimi i pozitronit

Shkencëtarët kanë zbuluar se atomi (kjo grimcë gjoja e tërë dhe e pandashme) përbëhet nga elektrone (elementë të ngarkuar negativisht), protone dhe neutrone. Që kur fizikanët bërthamorë mësuan se si të përshpejtonin grimcat në dhoma të veçanta, ata tashmë kanë gjetur më shumë se 200 lloje të ndryshme të tyre që ekzistojnë në hapësirë.

Pra, çfarë është një pozitron? Në vitin 1931, pamja e saj u parashikua teorikisht nga fizikani francez Paul Dirac. Gjatë zgjidhjes së problemit relativist, ai arriti në përfundimin se, përveç elektronit, në natyrë duhet të ekzistojë saktësishte njëjta grimcë me masë të njëjtë, por vetëm me ngarkesë pozitive. Më vonë u quajt "pozitron".

Ka një ngarkesë (+1), në ndryshim nga (-1) për një elektron dhe një masë e ngjashme prej rreth 9, 103826 × 10-31 kg.

Pavarësisht nga burimi, një pozitron gjithmonë do të priret të "kombinohet" me çdo elektron të afërt.

Dallimet e vetme midis tyre janë ngarkesa dhe prania në Univers, e cila është shumë më e ulët se ajo e një elektroni. Duke qenë antimaterie, një grimcë që bie në kontakt me lëndën e zakonshme shpërthen me energji të pastër.

Pasi zbuluan se çfarë është një pozitron, shkencëtarët shkuan më tej në eksperimentet e tyre, duke lejuar rrezet kozmike të kalojnë nëpër një dhomë reje, të mbrojtur me plumb dhe të instaluar në një fushë magnetike. Aty mund të vëreheshin çifte elektron-pozitron, të cilat ndonjëherë krijoheshin dhe pas shfaqjes vazhdonin të lëviznin në drejtime të kundërta brenda fushës magnetike.

dhoma e reve
dhoma e reve

Tani e kuptoj se çfarë është një pozitron. Ashtu si homologu i saj negativ, antigrimca reagon ndaj fushave elektromagnetike dhe mund të ruhet në një hapësirë të kufizuar duke përdorur teknikat e mbylljes. Përveç kësaj, ajo mund të kombinohet me anti-protone dhe anti-neutrone për të krijuar anti-atom dhe anti-molekula.

Pozitronet ekzistojnë në densitet të ulët në të gjithë mjedisin hapësinor, kështu që disa entuziastë madje janë propozuar metoda për të mbledhur antimaterinë për të shfrytëzuar energjinë e saj.

Asgjësim

Nëse një pozitron dhe një elektron takohen me njëri-tjetrin gjatë rrugës, atëherë kjo do të ndodhëfenomen si asgjësimi. Kjo do të thotë, të dy grimcat do të shkatërrojnë njëra-tjetrën. Megjithatë, kur ato përplasen, një sasi e caktuar energjie lëshohet në hapësirë, të cilën e kishin dhe quhet rrezatim gama. Shenjë e asgjësimit është shfaqja e dy kuanteve gama (fotone) që lëvizin në drejtime të ndryshme për të ruajtur momentin.

Ekziston gjithashtu një proces i kundërt - kur një foton në kushte të caktuara mund të kthehet përsëri në një çift elektron-pozitron.

Që të lindë ky çift, një gama-kuant duhet të kalojë përmes një substance, për shembull, përmes një pllake plumbi. Në këtë rast, metali thith momentin, por lëshon dy grimca të ngarkuara në mënyrë të kundërt në drejtime të ndryshme.

Asgjësimi i një pozitroni me një elektron
Asgjësimi i një pozitroni me një elektron

Fusha e aplikimit

Ne zbuluam se çfarë ndodh kur një elektron ndërvepron me një pozitron. Grimca aktualisht përdoret më gjerësisht në tomografinë me emetim pozitron, ku një sasi e vogël e një radioizotopi me gjysmë jetë të shkurtër injektohet në një pacient dhe pas një periudhe të shkurtër pritjeje, radioizotopi përqendrohet në indet e interesit dhe fillon të thyhet. poshtë, duke çliruar pozitrone. Këto grimca udhëtojnë disa milimetra përpara se të përplasen me një elektron dhe të lëshojnë rreze gama që mund të kapen nga skaneri. Kjo metodë përdoret për qëllime të ndryshme diagnostikuese, duke përfshirë studimin e trurit dhe zbulimin e qelizave kancerogjene në të gjithë trupin.

Tomografia e emetimit të pozitronit (PET)
Tomografia e emetimit të pozitronit (PET)

Pra, nëNë këtë artikull, mësuam se çfarë është një pozitron, kur dhe nga kush u zbulua, ndërveprimin e tij me elektronet, si dhe zonën në të cilën njohuritë për të janë të dobishme.

Recommended: