Pozyton
Wygląd przypnij ukryj
| |
| Klasyfikacja | |
|---|---|
| Symbol |
e+ |
| Ładunek | |
| Masa |
5,485 799 09(27) × 10–4 u |
| Czas życia T1/2 |
trwała |
| Spin |
1/2 |
Pozyton, antyelektron (nazywany też pozytronem wskutek kalkowania ang. nazwy positron) – elementarna cząstka antymaterii oznaczana symbolem e+, będąca antycząstką elektronu. Należy do grupy leptonów.
Jej ładunek elektryczny jest równy +1 (jednostce ładunku elementarnego), masa jest równa masie elektronu. Spin pozytonu jest połówkowy.
Cechą charakterystyczną jest fakt, że po spotkaniu elektronu z pozytonem najczęściej, bo z prawdopodobieństwem 99,8%, dochodzi do anihilacji na dwa kwanty gamma. Fotony anihilacyjne emitowane są wówczas (w układzie środka masy) w dokładnie przeciwnych kierunkach. Muszą być spełnione zasady zachowania ładunku, pędu jak i energii, stąd też energia każdego z kwantów przy anihilacji dwufotonowej jest równa 511 keV. Obserwowane są również inne kanały anihilacji, wśród których można wymienić anihilację 3-fotonową (3QA), jednak są one znacznie mniej prawdopodobne – na przykład przekrój czynny na anihilację dwufotonową jest 371 razy większy od przekroju na anihilację trójfotonową.
Źródła i zastosowanie pozytonów
Antyelektrony powstają przede wszystkim przy promieniowaniu beta plus. W rozpadzie tym proton w jądrze atomowym ulega przemianie na neutron, pozyton oraz neutrino, np.
11 22 N a → 10 22 N e + e + + ν e {\displaystyle _{11}^{22}\mathrm {Na} \rightarrow _{10}^{22}\mathrm {Ne} +\mathrm {e} ^{+}+\mathrm {\nu } _{e}}
Spośród ok. 200 istniejących w przyrodzie takich izotopów tylko część używana jest do badań. Kryterium jest tu maksymalna energia emitowanego pozytonu oraz czas połowicznego rozpadu izotopu. W badaniach materiałowych szczególnie chętnie wykorzystuje się izotop 22Na lub 68Ge.
Pozytony stosuje się w badaniach materiałowych, przede wszystkim do znajdowania defektów struktury krystalicznej, w medycynie do obrazowania w pozytonowej tomografii emisyjnej.
Historia odkrycia
Istnienie pozytonu zostało przewidziane teoretycznie w roku 1928 przez Paula Diraca. Po raz pierwszy zaobserwowany został w komorze mgłowej cztery lata później w roku 1932 przez Carla Andersona. Dirac interpretował pozyton jako dziurę w tzw. morzu Diraca, z kolei Richard Feynman rozważał go jako cząstkę poruszającą się do tyłu w czasie. Po odkryciu pozytonu m.in. małżonkowie Joliot-Curie zaobserwowali tworzenie się pozytonium, czyli stanu związanego e+e-.
Przypisy
- ↑ pozyton, Encyklopedia PWN .
- ↑ George Gamow: Biografia fizyki. Barbara Wojtowicz-Natanson (tłum). Warszawa: Wiedza Powszechna, 1967, s. 272–276. OCLC 878933859.
Bibliografia
- JerzyJ. Dryzek JerzyJ., Wstęp do spektroskopii anihilacji pozytonów w ciele stałym, Kraków: Wydaw. Uniwersytetu Jagiellońskiego, 1997, ISBN 83-233-1064-5, OCLC 749327725 . Brak numerów stron w książce
| Fermiony |
| ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Bozony |
| ||||||||
| Inne | |||||||||
| Hipotetyczne |
|
| Hadrony |
| ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Inne | |||||
| Hipotetyczne |
|
| Elektrony i dziury | |
|---|---|
| Fonony i pokrewne | |
| Separacja spinowo-ładunkowa | |
| Odpowiedniki cz. elementarnych | |
| Inne |
| Urządzenia | |
|---|---|
| Antycząstki | |
| Zastosowania | |
| Instytucje | |
| Znani uczeni |
