Positron
| Positron e + β + , e + | ||
|---|---|---|
|
Skykammerfotografi av CD Anderson , av det første identifiserte positronet. Et 6 mm blyark skiller den øvre halvdelen av kammeret fra den nedre halvdelen. Positronet må ha kommet nedenfra da toppen av sporet bøyer seg sterkere i magnetfeltet, noe som indikerer lavere energi. | ||
| Klassifisering | elementærpartikler | |
| Familie | fermion | |
| Klynge | lepton | |
| Generasjon | Først | |
| Interaksjon |
Tyngdekraft , elektromagnetisme , svak kjernekraft | |
| Partikkel | elektron | |
| teoretisert | Paul Dirac (1928) | |
| oppdaget | Carl David Anderson (1932) | |
| Deig |
9,10938215 × 10 −31 kg 1/1822,88849 amu | |
| elektrisk ladning | +1,602176487 × 10 −19 C [ 1 ] | |
| magnetisk moment | −1,001 159 652 181 11 μB _ | |
| fargebelastning | - | |
| snurre rundt | ±1/2 | |
Positronet eller antielektronet er en elementær partikkel, antipartikkel av elektronet . [ 2 ] Den har samme mengde masse og spinn som elektronet ; ladningen er imidlertid 1 e , mens den til elektronet er -1 e . [ 3 ] De er ikke en del av vanlig materie , men av antimaterie , selv om de produseres i en rekke radiokjemiske prosesser som en del av kjernefysiske transformasjoner .
Denne partikkelen ble spådd av Paul Dirac i 1928, bare for å bli oppdaget i 1932 av den amerikanske fysikeren Carl David Anderson da han fotograferte sporene av kosmiske stråler i et skykammer .
I dag brukes positroner rutinemessig i nukleærmedisin som positronemisjonstomografi .
Skapelse av positroner med laserpuls
I november 2008 kunngjorde Dr. Hui Chen, ved Lawrence Livermore National Laboratory i USA, at hun og teamet hennes hadde skapt positroner ved å skinne en kort, men intens laserpuls gjennom et ark med hvitt gull noen få millimeter tykt; dette ville ha ionisert materialet og akselerert elektronene . De akselererte elektronene sendte ut kvantum av energi som ved forfall ga opphav til materialpartikler og som også resulterte i positroner. [ 4 ] For tiden tillater den betydelige laboratorieproduksjonen av 5 MeV positron-elektronstråler undersøkelse av flere funksjoner, for eksempel hvordan forskjellige elementer reagerer på 5 MeV positroninteraksjoner eller påvirkninger, hvordan det overføres energien til partiklene og gammastråleutbruddet (GRB) sjokkeffekt . [ 5 ]
Applikasjoner
Visse typer partikkelakseleratoreksperimenter involverer kollisjon av positroner og elektroner ved relativistiske hastigheter. Den høye støtenergien og den gjensidige utslettelse av disse materie/antimaterie-motsetningene skaper en kilde til forskjellige subatomære partikler. Fysikere studerer resultatene av disse kollisjonene for å teste teoretiske spådommer og søke etter nye typer partikler.
ALPHA - eksperimentet kombinerer positroner med antiprotoner for å studere egenskapene til antihydrogen . [ 6 ]
Gammastråler, som sendes ut indirekte av et positron-emitterende radionuklid (sporstoff), oppdages i positronemisjonstomografi (PET) skannere som brukes på sykehus. PET-skannere lager detaljerte tredimensjonale bilder av metabolsk aktivitet i menneskekroppen. [ 7 ]
Et eksperimentelt verktøy kalt positron annihilation spectroscopy (PAS) brukes i materialforskning for å oppdage variasjoner i tetthet, defekter, forskyvninger eller til og med hulrom i et fast materiale. [ 8 ]
Positronen i science fiction
- Uten tvil fikk positronen berømmelse i Isaac Asimovs forskjellige robotromaner . Denne partikkelen var essensiell for fremstillingen av de positroniske banene der roboten deretter skulle programmeres, og tjente som mekaniske nevroner. Som helhet ble stiene koblet sammen og forsiktig plassert på toppen av den. Forfatteren innrømmet i livet at han hadde tatt denne partikkelen som en søyle i robothjernene hans fordi den nylig ble oppdaget og at den ville tiltrekke seg interessen til datidens lesere.
På samme måte ble positronen brukt i forskjellige serier som en energikilde for våpen og krefter:
- I Digimon Adventure 02 bruker Digimon Imperialdramon et angrep kjent som "Positronic Laser".
- I Hideaki Anno 's Neon Genesis Evangelion brukes den positroniske riflen ved flere anledninger mot de invaderende englene, spesielt Ramiel .
- I den nye Star Trek- sagaen er Data- androiden bygget med en positronisk hjerne.
- I filmen Bicentennial Man bruker karakteren spilt av skuespilleren Robin Williams også en hjerne av positronisk type.
- I alle Isaac Asimovs science fiction -robothistorier har robotene en positronisk hjerne. Senere innrømmet Asimov selv at han ikke hadde tenkt på å kalle slike hjerner for en datamaskin eller en prosessor.
- I GhostBusters-filmen fanger forskere spøkelser ved hjelp av positronstråler.
- I Supergirl -serien ønsker DEO sammen med den amerikanske presidenten å bruke en positronkanon for å beseire Daxamit-hæren og Mon-els mor
- I filmen Tenet brukes positronfysikk som et eksempel som legitimerer muligheten for å kunne reise tilbake i tid, snu sin egen tidslinje.
Se også
Referanser
- ↑ [1] Nevroimaging. Teknikker og kognitive prosesser. Skrevet av Ríos, M. Side 117. (books.google.es)
- ^ "positron" . RAE .
- ↑ [2] Moderne fysikk . Skrevet av Paul Allen Tipler, side 482. (books.google.com)
- ^ "Milliarder av partikler av anti-materie skapt i laboratoriet" . Arkivert fra originalen 25. august 2009 . Hentet 2009 . (13. mars 2009-utgaven av Physical Review Letters - Vol.102, No.10, artikkel 105001)
- ↑ https://lasers.llnl.gov/workshops/user_group_2012/docs/7.3_chen.pdf Laboratorieproduksjon av 5MeV positron-elektronstråler
- ↑ Charman, A.E. (30. april 2013). "Beskrivelse og første anvendelse av en ny teknikk for å måle gravitasjonsmassen til antihydrogen" . Nature Communications (på engelsk) 4 (1): 1785-. Bibcode : 2013NatCo...4.1785A . ISSN 2041-1723 . PMC 3644108 . PMID 23653197 . doi : 10.1038/ncomms2787 .
- ↑ Phelps, ME (2006). PET: fysikk, instrumentering og skannere . Springer. s. 23. ISBN 978-0-387-32302-2 .
- ^ "Introduksjon til positronforskning" . St Olaf College . Arkivert fra originalen 5. august 2010.
Eksterne lenker
Wiktionary har definisjoner og annen informasjon om positron .- Partikkeldatagruppe
