pozyton |
Symbol | e+ |
Klasyfikacja |
lepton
,
fermion
|
Ładunek | +
e
1,60217653(14) × 10-19
C
|
Masa | 5,485 799 09(27) × 10–4
u
9,10938 × 10-31kg 0,510 998 918(44)
MeV
/
c
² |
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. Możliwe, choć mało prawdopodobne, ale obserwowane są również inne kanały anihilacji, wśród których można wymienić anihilację 3-fotonową (3QA). 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 elektronowe. Spośród ok. 200 istniejących w przyrodzie takich izotopów, tylko część z nich 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 emisyjnej tomografii komputerowej
.
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. małżeństwo Joliot-Curie zaobserwowali tworzenie się
pozytonium
, czyli stanu związanego e+e-.
Bibliografia
- Jerzy Dryzek, Wstęp do spektroskopii anihilacji pozytonów w ciele stałym, Kraków 1997.