Ежелгі адамдардың әлемі қарапайым, түсінікті және төрт элементтен тұратын: су, жер, от және ауа (біздің қазіргі түсінігімізде бұл заттар: сұйық, қатты, газ тәрізді күйге және плазмаға сәйкес келеді). Грек философтары әлдеқайда алға барып, барлық материяның ең кішкентай бөлшектерге – атомдарға (грекше «бөлінбейтін») бөлінгенін анықтады. Кейінгі ұрпақтардың арқасында қоршаған кеңістіктің біз бастапқыда елестеткеннен әлдеқайда күрделі екенін білуге мүмкіндік болды. Бұл мақалада біз позитрон деген не және оның таңғажайып қасиеттері туралы айтатын боламыз.
Позитронның ашылуы
Ғалымдар атомның (бұл тұтас және бөлінбейтін бөлшек) электрондардан (теріс зарядты элементтер), протондар мен нейтрондардан тұратынын анықтады. Ядролық физиктер бөлшектерді арнайы камераларда үдетуді үйренгеннен бері олардың ғарышта бар 200-ден астам әртүрлі түрін тапты.
Сонымен позитрон дегеніміз не? 1931 жылы оның пайда болуын француз физигі Поль Дирак теориялық түрде болжаған. Релятивистік мәселені шешу барысында ол табиғатта электроннан басқа нақты болуы керек деген қорытындыға келді.массасы бірдей бөлшек, бірақ тек оң заряды бар. Ол кейінірек «позитрон» деп аталды.
Оның заряды (+1) бар, электрон үшін (-1) айырмашылығы және массасы шамамен 9, 103826 × 10-31 кг.
Көзіне қарамастан, позитрон әрқашан жақын маңдағы кез келген электронмен "біріктіруге" бейім болады.
Олардың арасындағы жалғыз айырмашылық – заряды мен Әлемдегі болуы, бұл электронның зарядынан әлдеқайда төмен. Қарапайым затпен жанасатын бөлшек антиматер болғандықтан, таза энергиямен жарылады.
Позитронның не екенін біліп алғаннан кейін ғалымдар ғарыштық сәулелердің қорғасынмен қорғалған және магнит өрісіне орнатылған бұлт камерасынан өтуіне мүмкіндік беріп, тәжірибелерін жалғастырды. Онда электронды-позитрондық жұптарды байқауға болады, олар кейде пайда болды және пайда болғаннан кейін магнит өрісі ішінде қарама-қарсы бағытта қозғала берді.
Мен енді позитронның не екенін түсіндім. Теріс аналогы сияқты, антибөлшек электромагниттік өрістерге жауап береді және шектеу әдістерін қолдана отырып, шектеулі кеңістікте сақталуы мүмкін. Бұған қоса, ол антипротондар мен антинейтрондармен қосылып, атомға қарсы және антимолекулалар жасай алады.
Позитрондар бүкіл ғарыш кеңістігінде төмен тығыздықта болады, сондықтан тіпті кейбір энтузиастар оның энергиясын пайдалану үшін антиматерияны жинау әдістерін ұсынған.
Жойылу
Егер позитрон мен электрон жолда кездессе, онда бұл орын аладыаннигиляция сияқты құбылыс. Яғни, екі бөлшек те бір-бірін жояды. Алайда, олар соқтығысқанда, оларда болған және гамма-сәулелену деп аталатын белгілі бір энергия мөлшері ғарышқа шығарылады. Аннигиляция белгісі импульсті сақтау үшін әртүрлі бағытта қозғалатын екі гамма кванттардың (фотондардың) пайда болуы болып табылады.
Сонымен қатар кері процесс бар - белгілі бір жағдайларда фотон қайтадан электрон-позитрон жұбына айнала алады.
Бұл жұп туылуы үшін бір гамма-квант қандай да бір зат арқылы, мысалы, қорғасын пластинасынан өтуі керек. Бұл жағдайда металл импульсті жұтады, бірақ қарама-қарсы зарядталған екі бөлшекті әртүрлі бағытта шығарады.
Қолдану саласы
Электрон позитронмен әрекеттескенде не болатынын білдік. Бөлшек қазіргі уақытта позитронды-эмиссиялық томографияда кеңінен қолданылады, мұнда пациентке жартылай шығарылу кезеңі аз радиоизотоптың аз мөлшері енгізіледі, ал қысқа күту кезеңінен кейін радиоизотоп қызығушылық танытқан тіндерге шоғырланып, ыдырай бастайды. төмендейді, позитрондарды шығарады. Бұл бөлшектер электронмен соқтығысқанға дейін бірнеше миллиметр жүріп өтіп, сканер басып алуға болатын гамма сәулелерін шығарады. Бұл әдіс әртүрлі диагностикалық мақсаттарда, соның ішінде миды зерттеу және бүкіл денедегі қатерлі ісік жасушаларын анықтау үшін қолданылады.
Сонымен, вБұл мақалада біз позитронның не екенін, оны қашан және кім ашқанын, оның электрондармен әрекеттесуін, сондай-ақ ол туралы білімнің практикада қолданылатын саласын білдік.
