Positrón: definición, símbolo y producción

Definición de positrones

Los opuestos son una característica común en física. Por ejemplo, hay cargas positivas y cargas negativas; hay un Polo Norte magnético para oponerse al Polo Sur magnético; y hay materia y antimateria. La antimateria es lo opuesto a la materia. Puede parecer materia, e incluso puede parecer materia, pero tendrá al menos una propiedad diferente a la materia, como una carga diferente, por ejemplo. Además, cuando la materia se encuentra con la antimateria, se aniquilan entre sí en un destello de luz.

Un positrón es la contraparte de antimateria de un electrón (también llamado anti-electrón). Esta tabla compara las propiedades del electrón y el positrón.

La masa del electrón y del positrón es la misma. El espín, un tipo de momento angular transportado por el electrón y el positrón, es el mismo para ambos. Sin embargo, el electrón y el positrón tienen carga opuesta. El electrón tiene carga negativa y el positrón tiene carga positiva. Tenga en cuenta que e es el símbolo de la carga fundamental de un electrón y un protón, que tiene un valor de e = 1.602 * 10 ^ -19C

A modo de comparación, los símbolos utilizados para representar electrones y positrones se muestran en la pantalla.

Los positrones fueron teóricamente predichos por PAM Dirac en 1928, cuando argumentó que la ecuación que se le ocurrió (ahora llamada ecuación de Dirac), no descarta la posibilidad de que haya partículas similares a electrones con cargas positivas y energías negativas. En 1932, Carl David Anderson descubrió positrones en una imagen de cámara de niebla utilizada para observar la radiación cósmica. Los positrones son estables en el vacío, pero cuando no están en el vacío, los positrones interactúan rápidamente con los electrones y se aniquilan entre sí para producir radiación gamma.

Producción y usos de positrones

Una forma de crear positrones es mediante un proceso llamado producción de pares . En la producción de pares, un fotón de alta energía (generalmente un rayo gamma) interactúa con un núcleo pesado, creando un par de materia-antimateria, como un electrón y un positrón.

Otra forma de producir positrones es mediante la desintegración beta . La desintegración beta es un proceso natural al que se someten los núcleos inestables para estabilizarse. Los electrones y positrones también se conocen como partículas beta. La desintegración beta es el proceso de emisión de partículas beta, como electrones y positrones, cuando el núcleo se desintegra.

Los láseres también se pueden utilizar para crear positrones. Muy recientemente, se disparó un fuerte rayo láser a un objetivo de oro, lo que provocó la producción de miles de millones de positrones que pueden usarse para una variedad de propósitos. ¿Cuáles son algunos de estos usos?

El uso más común se llama tomografía por emisión de positrones o PET. Las tomografías por emisión de positrones se utilizan en diagnósticos médicos para observar el cuerpo y ver si hay algún defecto en los procesos corporales. Los positrones también se utilizan para observar defectos en materiales, lo que ayuda a crear materiales mejores y más estables. Los positrones también se utilizan para crear elementos similares al hidrógeno, como el positronio.

Resumen de la lección

La antimateria ya no es ciencia ficción. Un positrón es la versión antimateria del electrón, con la misma masa, el mismo giro, pero carga opuesta. Los electrones y positrones se denominan partículas beta debido a su participación en la desintegración beta de núcleos inestables. Además de crearlos en desintegración beta, puede crear positrones disparando rayos gamma de alta energía en los núcleos para producir un par electrón-positrón ( producción de pares ). La forma más útil de utilizar positrones es utilizarlos para sondear defectos en materiales (microscopía de positrones) y defectos en el cuerpo humano ( tomografía por emisión de positrones ).

Rodrigo Ricardo Editor y fundador