Ano ang positron at ang pagkawasak nito sa pamamagitan ng electron

Talaan ng mga Nilalaman:

Ano ang positron at ang pagkawasak nito sa pamamagitan ng electron
Ano ang positron at ang pagkawasak nito sa pamamagitan ng electron
Anonim

Ang mundo ng mga sinaunang tao ay simple, naiintindihan at binubuo ng apat na elemento: tubig, lupa, apoy at hangin (sa ating modernong pagkaunawa, ang mga sangkap na ito ay tumutugma sa: likido, solid, gas na estado at plasma). Ang mga pilosopong Griyego ay higit pa at nalaman na ang lahat ng bagay ay nahahati sa pinakamaliit na mga partikulo - mga atomo (mula sa Griyego na "indivisible"). Salamat sa mga sumunod na henerasyon, posibleng malaman na ang nakapalibot na espasyo ay mas kumplikado kaysa sa naisip natin sa simula. Sa artikulong ito, pag-uusapan natin kung ano ang positron at ang mga kamangha-manghang katangian nito.

Pagtuklas ng positron

Natuklasan ng mga siyentipiko na ang atom (ito diumano ay buo at hindi mahahati na particle) ay binubuo ng mga electron (negatively charged elements), protons at neutrons. Dahil natutunan ng mga nuclear physicist kung paano pabilisin ang mga particle sa mga espesyal na silid, nakahanap na sila ng higit sa 200 iba't ibang uri ng mga ito na umiiral sa kalawakan.

So ano ang positron? Noong 1931, ang hitsura nito ay theoretically hinulaang ng French physicist na si Paul Dirac. Sa kurso ng relativistic na problema na nalutas, siya ay dumating sa konklusyon na, bilang karagdagan sa elektron, dapat mayroong eksaktong umiiral sa kalikasan.ang parehong butil na may magkaparehong masa, ngunit may positibong singil lamang. Tinawag itong "positron".

Ito ay may singil (+1), kabaligtaran sa (-1) para sa isang electron at may katulad na masa na humigit-kumulang 9, 103826 × 10-31 kg.

Anuman ang pinagmulan, ang isang positron ay palaging may posibilidad na "magsama" sa anumang malapit na electron.

Ang tanging pagkakaiba sa pagitan nila ay ang singil at presensya sa Uniberso, na mas mababa kaysa sa electron. Sa pagiging antimatter, isang particle na nadikit sa ordinaryong bagay ay sumasabog na may purong enerhiya.

Kapag nalaman kung ano ang positron, ang mga siyentipiko ay nagpatuloy sa kanilang mga eksperimento, na nagpapahintulot sa mga cosmic ray na dumaan sa isang cloud chamber, na natatakpan ng lead at naka-install sa isang magnetic field. Doon, maaaring maobserbahan ang mga pares ng electron-positron, na kung minsan ay nilikha, at pagkatapos ng hitsura ay patuloy na gumagalaw sa magkasalungat na direksyon sa loob ng magnetic field.

silid ng ulap
silid ng ulap

Ngayon naiintindihan ko na kung ano ang positron. Tulad ng negatibong katapat nito, ang antiparticle ay tumutugon sa mga electromagnetic field at maaaring itago sa isang nakakulong na espasyo gamit ang mga diskarte sa pagkulong. Bilang karagdagan, maaari niyang pagsamahin ang mga anti-proton at anti-neutron upang lumikha ng mga anti-atom at anti-molecule.

Ang mga positron ay umiral sa mababang densidad sa buong kapaligiran ng kalawakan, kaya ang mga pamamaraan ay iminungkahi pa ng ilang mahilig sa pag-ani ng antimatter upang magamit ang enerhiya nito.

Paglipol

Kung magkasalubong ang isang positron at isang electron sa daan, mangyayari itophenomenon tulad ng annihilation. Iyon ay, ang parehong mga particle ay sisirain ang isa't isa. Gayunpaman, kapag sila ay nagbanggaan, ang isang tiyak na halaga ng enerhiya ay inilabas sa kalawakan, na mayroon sila at tinatawag na gamma radiation. Ang isang tanda ng pagkalipol ay ang paglitaw ng dalawang gamma quanta (photon) na gumagalaw sa magkaibang direksyon upang mapanatili ang momentum.

Mayroon ding reverse process - kapag ang isang photon sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon ay maaaring muling maging isang electron-positron pair.

Upang maipanganak ang pares na ito, ang isang gamma-quantum ay dapat dumaan sa ilang substance, halimbawa, sa pamamagitan ng lead plate. Sa kasong ito, sinisipsip ng metal ang momentum, ngunit naglalabas ng dalawang particle na magkasalungat na sinisingil sa magkaibang direksyon.

Pagwawasak ng isang positron na may isang elektron
Pagwawasak ng isang positron na may isang elektron

Saklaw ng aplikasyon

Nalaman namin kung ano ang nangyayari kapag ang isang electron ay nakikipag-ugnayan sa isang positron. Ang particle ay kasalukuyang pinaka-malawak na ginagamit sa positron emission tomography, kung saan ang isang maliit na halaga ng isang radioisotope na may maikling kalahating buhay ay iniksyon sa isang pasyente, at pagkatapos ng maikling panahon ng paghihintay, ang radioisotope ay tumutuon sa mga tisyu ng interes at nagsisimulang masira. pababa, naglalabas ng mga positron. Ang mga particle na ito ay naglalakbay ng ilang milimetro bago bumangga sa isang electron at naglalabas ng mga gamma ray na maaaring makuha ng scanner. Ginagamit ang paraang ito para sa iba't ibang layunin ng diagnostic, kabilang ang pag-aaral sa utak at pagtuklas ng mga selula ng kanser sa buong katawan.

Positron emission tomography (PET)
Positron emission tomography (PET)

Kaya, saSa artikulong ito, nalaman namin ang tungkol sa kung ano ang positron, kailan at kanino ito natuklasan, ang pakikipag-ugnayan nito sa mga electron, gayundin ang lugar kung saan praktikal na gamit ang kaalaman tungkol dito.

Inirerekumendang: