یادداشت کوتاه
پوزیترون پادذره الکترون است: جرمی مشابه دارد، اما بارش مثبت است.
کشف آن در سال 1932 یکی از لحظههایی بود که پادماده از ایده نظری به مشاهده آزمایشگاهی نزدیک شد. این یادداشت از همان نقطه شروع میکند و بعد به ویژگیها، تولید، نابودی ماده و پادماده، و کاربردهایی مثل PET میرسد.
کشف
در سال 1932، کارل اندرسون در دادههای اتاقک ابر به رد ذرهای رسید که مثل الکترون رفتار میکرد، اما در میدان مغناطیسی در جهت مخالف خم میشد. جرمش با الکترون همخوان بود و بارش مثبت بود.
این مشاهده با پیشبینی نظری پل دیراک دربارهی پادماده جور درمیآمد. برای همین پوزیترون فقط یک ذرهی تازه نبود؛ نشانهای بود که میگفت تقارنهای نظری فیزیک میتوانند در آزمایش هم دیده شوند.
چرا مهم است
پوزیترون در برخورد با الکترون نابود میشود و معمولاً دو فوتون گاما تولید میکند. این تبدیل ماده و پادماده به انرژی، یکی از جاهایی است که رابطهی جرم و انرژی از حالت فرمول روی کاغذ به رفتار قابل اندازهگیری نزدیک میشود.
همین رفتار در PET هم استفاده میشود. مادهی پرتوزا پوزیترون آزاد میکند، پوزیترون با الکترون برخورد میکند، و فوتونهای حاصل برای ساخت تصویر از داخل بدن ردیابی میشوند.
چند مسیر تولید
پوزیترون میتواند در چند مسیر ظاهر شود:
- پرتوزایی بتا مثبت در هستههای ناپایدار
- تولید جفت در انرژیهای بالا
- آزمایشهای شتابدهندهای
این ذره در محیط روزمره دوام زیادی ندارد، چون الکترون همهجا هست و برخورد آنها خیلی زود به نابودی زوج میرسد.
منابع و مطالعه بیشتر
- Wikipedia: Positron
- CERN: مقالات درباره پادماده و آزمایشهای پوزیترون
- Scientific American: مطالب عمومی درباره پادماده