Positroni
Wikipedia
| Positroni | |
|---|---|
| Rakenne | Alkeishiukkanen |
| Perhe | Fermioni |
| Ryhmä | Leptoni |
| Vuorovaikutus | Gravitaatio, Sähkömagneettinen, Heikko vuorovaikutus |
| Löydetty teoreettisesti | Paul Dirac, 1928 |
| Löydetty | Carl David Anderson, 1932 |
| Symboli | e+ |
| Massa | 9,1093826(16)×10-31 kg, 0,510998918(44) MeV/c2, 548,579909(43) u |
| Sähkövaraus | +1 e |
| Spin | 1/2 |
Positroni on elektronin antihiukkanen. Se on siis antimateriaa. Sen massa ja spin ovat elektronin kanssa yhtä suuret, mutta sen sähkövaraus on +1 e eli alkeisvaraus.
Positroni voi syntyä fotonien osuessa aineeseen yli 1,022 MeV:n energialla. Tätä prosessia kutsutaan parinmuodostukseksi, koska fotonin energiasta muodostuu sekä positroni että elektroni. Käänteisessä prosessissa, annihilaatiossa, positroni kohtaa elektronin, jolloin molemmat häviävät, ja vapautuu 1,022 MeV energiaa gammasäteilynä. Positroneja voi tuottaa myös positroniemissiossa, joka on eräs beetasäteilyn muoto. Siinä protoni muuttuu heikon vuorovaikutuksen vaikutuksesta neutroniksi, positroniksi ja elektronin neutriinoksi.
Teorian positronin olemassaolosta kehitti 1928 Paul Dirac. Hän johti Wolfgang Paulin työn pohjalta elektronia kuvaavan Diracin yhtälön. Tämä sai hänet ennustamaan elektronin antihiukkasen olemassaolon, jonka hän selitti tyhjiön täyttävän negatiivisen energian merellä (ns. Diracin meri). Neljä vuotta myöhemmin Carl David Anderson havaitsi näitä antimateriahiukkasia ensimmäisen kerran avaruudesta maahan säteileviä hiukkasia tutkiessaan ja antoi niille nimen positron.[1] Hän käytti hiukkasten havaitsemiseen sumukammiota, joka oli täytetty superjäähdytetyllä höyryllä. Kun varattu hiukkanen lähivistää tälläisen kammion, syntyy hiukkasen kulkureitille silminhavaittavia nestetippoja.
Tieteellisessä tutkimuksessa positroneita on käytetty muun muassa vuosina 1989-2001 toimineessa LEP-törmäyttimessä, jossa suoritettiin elektroni-positroni-törmäytyksiä. Tällaisessa hiukkas-antihiukkas-törmäyksessä syntyy annihilaatio, jossa törmänneet hiukkaset katoavat ja niiden energia muuttuu toisiksi hiukkasiksi.
[muokkaa] Katso myös
[muokkaa] Lähteet
- ↑ Young & Freedman: ”44”, University Physics with modern physics, 11. painos, s. 1670. Addison Wesley, 2004. ISBN 0-321-20469-7. (englanniksi)
