pozitron

Positron ( kufr slovo od posi tivní náboje a elek tron ), symboly , je elementární ze skupiny leptony . Je Antičásticí na elektronu , s nímž souhlasí ve všech objektech s výjimkou znamení na elektrický náboj a magnetického momentu . ${\ displaystyle \ mathrm {e} ^ {+} \! \,}$

Pokud se pozitron a elektron setkají, může dojít ke zničení párů . V ideálním vakuu, ve kterém nejsou žádné elektrony, jsou však pozitrony stabilní.

Pozitron byl první známý antičástice. Jeho existenci předpověděl Paul AM Dirac v roce 1928 . Carl David Anderson ji objevil experimentálně v kosmických paprscích 2. srpna 1932 a dal mu své jméno. Protože kvantově mechanické vlastnosti všech elektronů, kromě náboje a helicity , jsou stejné, bylo pro dvě varianty elektronu navrženo slovo dvojice pozitron - negatron . Termín Negatron se však neuchytil a dnes se v literatuře používá jen příležitostně.

Vznik

Jsou vytvářeny pozitrony

• v rozpadu β ⁺ (jeden ze dvou typů rozpadu beta ),
• když se pozitivní miony rozpadají (např. z kosmického záření )
• v proton-protonové reakci
• a při tvorbě párů v procesech srážek s vysokou energií, a to:
  • Interakce tvrdého gama záření s hmotou,
  • Pokusy na urychlovačích částic ,
  • Interakce kosmického záření s atmosférou Země,
  • Pozemní gama záblesky .

V normálním prostředí pozitrony „mizí“ ve velmi krátké době prostřednictvím vzájemného zničení elektrony, obvykle s emisemi dvou gama kvant . Zničení může předcházet vznik pozitronového atomu. Pouze ve velmi dobrém vakuu lze pozitrony ukládat pomocí magnetických polí.

Aplikace

Aplikace pozitronů mimo základní fyzikální výzkum jsou založeny na speciálním, snadno identifikovatelném záření zničení párů. Zejména pozitronová emisní tomografie (PET) je důležitou zobrazovací metodou v moderní lékařské technologii . Zde se pacientovi podává radiofarmakum emitující pozitron , konkrétně látku, která se vyskytuje v lidském metabolismu (např. Glukóza ). Β ^{+ -} radioaktivní atom je spojen s molekulou této látky buď vedle nebo místo neradioaktivního atomu. Glukóza je stále více metabolizována tkáněmi s vysokými energetickými nároky, jako jsou nádory nebo mozek, takže je tam koncentrovanější než v jiných oblastech. Gama kvanta produkovaná v párech během zničení pozitron-elektrony jsou detekována detektory mimo tělo. Vzhledem k tomu, že kvantum páru vždy odletí v opačných směrech, lze snadno lokalizovat akumulaci vyzařujících molekul glukózy a vizualizovat jejich koncentraci.

V nukleární medicíně je třeba poznamenat , že radioaktivní nuklid je na jedné straně dostatečně dlouhý na to, aby byl zabudován do biomolekuly a přiveden k pacientovi z výrobní laboratoře (obvykle cyklotronový systém), ale na druhé straně dostatečně krátkodobý umožnit zobrazování během měření, ale poté již zbytečně nevystavovat pacienta záření. Hlavním indikátorem používaným v PET je FDG-18 , ve kterém byla skupina OH nahrazena radioaktivním atomem ¹⁸ F (poločas 109,77 min).

literatura

• Lisa Randall: Hidden Universes: A Journey into Extra-Dimensional Space . 4. vydání. Fischer, Frankfurt 2006, ISBN 3-10-062805-5 . 

webové odkazy

Wikislovník: Positron  - vysvětlení významů, původ slov, synonyma, překlady

Individuální důkazy

1. ↑ CODATA Doporučené hodnoty. National Institute of Standards and Technology, accessed 31 July 2019 .  Základní poplatek v C (přesný).
2. ↑ CODATA Doporučené hodnoty. National Institute of Standards and Technology, accessed 31 July 2019 .  Elektronová hmotnost v u . Čísla v závorkách označují nejistotu v posledních číslicích hodnoty; tato nejistota se udává jako odhadovaná směrodatná odchylka zadané číselné hodnoty od skutečné hodnoty.
3. ↑ CODATA Doporučené hodnoty. National Institute of Standards and Technology, accessed 31 July 2019 .  Hmotnost elektronu v kg . Čísla v závorkách označují nejistotu v posledních číslicích hodnoty; tato nejistota se udává jako odhadovaná směrodatná odchylka zadané číselné hodnoty od skutečné hodnoty.
4. ↑ CODATA Doporučené hodnoty. National Institute of Standards and Technology, accessed 31 July 2019 .  Hmotnost elektronu v MeV / c ² . Čísla v závorkách označují nejistotu v posledních číslicích hodnoty; tato nejistota se udává jako odhadovaná směrodatná odchylka zadané číselné hodnoty od skutečné hodnoty.
5. ↑ CODATA Doporučené hodnoty. National Institute of Standards and Technology, accessed 31 July 2019 .  Comptonova vlnová délka. Čísla v závorkách označují nejistotu v posledních číslicích hodnoty; tato nejistota se udává jako odhadovaná směrodatná odchylka zadané číselné hodnoty od skutečné hodnoty.
6. ↑ CODATA Doporučené hodnoty. National Institute of Standards and Technology, accessed 31 July 2019 .  Magnetický moment. Čísla v závorkách označují nejistotu v posledních číslicích hodnoty; tato nejistota se udává jako odhadovaná směrodatná odchylka zadané číselné hodnoty od skutečné hodnoty.
7. ↑ CODATA Doporučené hodnoty. National Institute of Standards and Technology, accessed 31 July 2019 .  faktor g. Čísla v závorkách označují nejistotu v posledních číslicích hodnoty; tato nejistota se udává jako odhadovaná směrodatná odchylka zadané číselné hodnoty od skutečné hodnoty.
8. ↑ CODATA Doporučené hodnoty. National Institute of Standards and Technology, accessed 31 July 2019 .  Gyromagnetický poměr. Čísla v závorkách označují nejistotu v posledních číslicích hodnoty; tato nejistota se udává jako odhadovaná směrodatná odchylka zadané číselné hodnoty od skutečné hodnoty.
9. ^ PAM Dirac: Kvantová teorie elektronů . In: Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character . A, ne. 778 , 1928, str. 610-624 , doi : 10.1098 / rspa.1928.0023 ( online ). 
10. ^ CD Anderson: Pozitivní elektron . In: Physical Review . páska 43 , č. 6 , 1933, str. 491-494 , doi : 10,1103 / PhysRev.43,491 ( online ).