Positron
Een positron is het antideeltje van het elektron. Het heeft dezelfde massa, maar een tegengestelde lading. Het wordt wel weergegeven als e+.
Het positron was het eerste theoretisch voorspelde antideeltje. Tijdens het opstellen van een kwantummechanisch en relativistisch consistente theorie over het gedrag van elektronen stuitte Paul Dirac in zijn formalisme (de Dirac-vergelijking) op een deeltje met dezelfde massa en spin als een elektron, maar met een tegengestelde lading. Hij zag dit deeltje aan voor het proton, aangezien er nog geen spoor gevonden was van een positron. Later bleek echter dat zijn theorie toch het positron beschrijft. Het positron werd 1932 voor het eerst waargenomen door Carl Anderson (zie foto).
Positronen komen vrij bij het radioactief verval van sommige isotopen, bijvoorbeeld van 21Na. In principe zijn het net als elektronen stabiele deeltjes, maar wanneer een positron en een elektron op elkaar botsen zullen zij elkaar annihileren. Dit wil zeggen dat alle massa wordt omgezet in energie, volgens Einsteins beroemde formule E=mc². Deze energie manifesteert zich in de vorm van fotonen (ook lichtquanta genoemd). Men spreekt in dit verband van γ-straling (gammastraling). De reactie luidt:
-
- e+ + e- => γ + γ
De twee gammaquanta zullen in tegenovergestelde richting van de plaats van annihilatie weg bewegen. De gammastraling kan (gelijktijdig) gemeten worden.
Vóór de wederzijdse vernietiging kan er echter eerst een ander proces plaatsvinden: de twee deeltjes kunnen een binding aangaan die (afgezien van het enorme verschil in massa) wel vergeleken kan worden met wat er gebeurt tussen een proton en een elektron, wanneer die samen een waterstofatoom (hydrogenium) vormen. Een positron en een elektron kunnen samen een positronium'atoom' vormen. Positronium kan op zijn beurt weer bindingen aangaan, maar dat gebeurt allemaal op bijzonder korte tijdschaal, want positronium is niet stabiel, doordat het elektron en het positron elkaar na enige tijd alsnog annihileren.
Materialen worden wel bloot gesteld aan een positronenbron om hun structuur te onderzoeken met positronannihilatie.
[bewerk] Zie ook
|
|
 |
|
|---|---|---|
| Subatomair deeltje - Nucleon - Atoomkern - Atoom - Ion - Molecuul | ||
| Bosonen: | Foton - Gluon - W-boson - Z-boson - Higgs-boson - Graviton - Pion - Meson | |
| Fermionen: | Quark - Lepton - Neutrino - Elektron - Positron - Muon - Tauon - Proton - Neutron - Baryon | |
