Positroni ni nini na maangamizi yake kwa elektroni

Orodha ya maudhui:

Positroni ni nini na maangamizi yake kwa elektroni
Positroni ni nini na maangamizi yake kwa elektroni
Anonim

Ulimwengu wa watu wa kale ulikuwa rahisi, unaoeleweka na ulijumuisha vipengele vinne: maji, dunia, moto na hewa (katika ufahamu wetu wa kisasa, vitu hivi vinahusiana na: kioevu, kigumu, hali ya gesi na plasma). Wanafalsafa wa Uigiriki walikwenda mbali zaidi na kugundua kuwa maada yote imegawanywa katika chembe ndogo zaidi - atomi (kutoka kwa Kigiriki "isiyoonekana"). Shukrani kwa vizazi vilivyofuata, iliwezekana kujifunza kwamba nafasi inayozunguka ni ngumu zaidi kuliko tulivyofikiri mwanzoni. Katika makala haya, tutazungumza kuhusu positron ni nini na sifa zake za kushangaza.

Ugunduzi wa positron

Wanasayansi wamegundua kuwa atomi (hii inayodaiwa kuwa nzima na isiyogawanyika) ina elektroni (vipengee vilivyo na chaji hasi), protoni na neutroni. Kwa kuwa wanafizikia wa nyuklia walijifunza jinsi ya kuongeza kasi ya chembe katika vyumba maalum, tayari wamepata zaidi ya aina 200 za hizo ambazo ziko angani.

Kwa hivyo positron ni nini? Mnamo 1931, kuonekana kwake kulitabiriwa kinadharia na mwanafizikia wa Ufaransa Paul Dirac. Katika kipindi cha tatizo la relativistic kutatuliwa, alifikia hitimisho kwamba, pamoja na elektroni, lazima kuwepo katika asili hasa.chembe sawa na molekuli kufanana, lakini tu kwa malipo chanya. Baadaye iliitwa "positron".

Ina chaji (+1), tofauti na (-1) kwa elektroni na uzito sawa wa takriban 9, 103826 × 10-31 kg.

Bila kujali chanzo, positron itaelekea "kuchanganya" na elektroni yoyote iliyo karibu.

Tofauti pekee kati yao ni chaji na uwepo katika Ulimwengu, ambao ni wa chini sana kuliko ule wa elektroni. Kwa kuwa antimatter, chembe inayogusana na maada ya kawaida hulipuka kwa nishati safi.

Baada ya kujua positron ni nini, wanasayansi walikwenda mbali zaidi katika majaribio yao, wakiruhusu miale ya ulimwengu kupita kwenye chemba ya mawingu, iliyolindwa kwa risasi na kusakinishwa kwenye uwanja wa sumaku. Huko, jozi za elektroni-positroni zinaweza kuzingatiwa, ambazo wakati mwingine ziliundwa, na baada ya kuonekana ziliendelea kusonga kwa mwelekeo tofauti ndani ya uwanja wa sumaku.

chumba cha wingu
chumba cha wingu

Sasa ninaelewa positron ni nini. Kama mshirika wake hasi, antiparticle hujibu sehemu za sumakuumeme na inaweza kuhifadhiwa katika nafasi iliyofungiwa kwa kutumia mbinu za kufungwa. Kwa kuongeza, anaweza kuchanganya na anti-protoni na anti-neutroni ili kuunda kinga-atomi na anti-molekuli.

Positroni zipo katika msongamano wa chini katika mazingira yote ya anga, kwa hivyo mbinu zimependekezwa na baadhi ya wapenda kuvuna antimatter ili kutumia nishati yake.

Maangamizi

Iwapo positroni na elektroni zitakutana njiani, basi hii itafanyika.jambo kama maangamizi. Hiyo ni, chembe zote mbili zitaharibu kila mmoja. Hata hivyo, zinapogongana, kiasi fulani cha nishati hutolewa kwenye nafasi, ambayo walikuwa nayo na inaitwa mionzi ya gamma. Ishara ya kuangamizwa ni kuonekana kwa gamma quanta (photoni) mbili zikisogea pande tofauti ili kudumisha kasi.

Pia kuna mchakato wa kinyume - wakati fotoni chini ya hali fulani inaweza tena kugeuka kuwa jozi ya elektroni-positroni.

Ili jozi hii izaliwe, gamma-quantum moja lazima ipite kwenye dutu fulani, kwa mfano, kupitia sahani ya risasi. Katika hali hii, chuma hufyonza kasi, lakini hutoa chembe mbili zenye chaji kinyume katika mwelekeo tofauti.

Uharibifu wa positroni na elektroni
Uharibifu wa positroni na elektroni

Wigo wa maombi

Tumegundua kinachotokea elektroni inapoingiliana na positroni. Chembe hiyo kwa sasa inatumiwa sana katika tomografia ya positron, ambapo kiasi kidogo cha radioisotopu yenye nusu ya maisha hudungwa ndani ya mgonjwa, na baada ya muda mfupi wa kusubiri, radioisotopu hujilimbikizia kwenye tishu zinazovutia na huanza kuvunjika. chini, ikitoa positroni. Chembe hizi husafiri milimita kadhaa kabla ya kugongana na elektroni na kutoa miale ya gamma ambayo inaweza kunaswa na skana. Njia hii hutumiwa kwa madhumuni mbalimbali ya uchunguzi, ikiwa ni pamoja na kuchunguza ubongo na kugundua seli za saratani katika mwili mzima.

Tomografia ya Positron (PET)
Tomografia ya Positron (PET)

Kwa hivyo, ndaniKatika makala haya, tulijifunza kuhusu positron ni nini, iligunduliwa lini na na nani, mwingiliano wake na elektroni, na pia eneo ambalo ujuzi kuihusu ni wa matumizi ya vitendo.

Ilipendekeza: