Ein Positron, auch Antielektron genannt, ist ein exotischer Teil der Materie, genauer gesagt ein Beispiel für Antimaterie. Ein Positron ist das antimaterielle Äquivalent eines Elektrons. Es hat die Masse eines Elektrons, aber eine Ladung von +1. Positronen entstehen, wenn ein Proton seine positive Ladung abgibt und zu einem Neutron wird, wie unten dargestellt:
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Auch in der Kerngleichung für Positronenemission ist die Summe der Protonen (Ordnungszahlen) auf der rechten Seite gleich der Anzahl der Protonen auf der linken Seite und die Massen sind alle gleich eins. Wenn ein Element ein Positron emittiert, ändert sich die Identität des Elements zu dem Element, das im Periodensystem ein Proton weniger hat. Ein Beispiel für eine Kerngleichung, die die Positronenemission zeigt, ist unten dargestellt:
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Bor hat in seinem Kern ein Proton weniger als Kohlenstoff, aber die Masse bleibt unverändert, weil das Proton durch ein Neutron ersetzt wurde.
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Die Positronenemission von Fluor-18, wie oben dargestellt, ist zu einem wichtigen medizinischen Diagnoseinstrument geworden: der Positronen-Emissions-Tomographie (PET-Scan). Der Kern dieser Technik beruht auf der Tatsache, dass Positronen beim Zusammenstoß mit einem Elektron sofort vernichtet werden (ein Beispiel für die Materie-Antimaterie-Annihilation). Dabei werden zwei hochenergetische Gammastrahlen erzeugt, die den Ort der Annihilation in genau entgegengesetzter Richtung verlassen. Bei einem PET-Scan erhält der Patient eine Injektion mit Fluordesoxyglucose (FDG), einem Zuckeranalogon. Das Glukoseanalogon wird von stoffwechselaktiven Zellen absorbiert, wo sich das FDG anreichert und einem Positronenzerfall unterliegt. Nach einer kurzen Wartezeit wird der Patient mit einer kreisförmigen Anordnung von Gammastrahlendetektoren gescannt. Da die Gammastrahlen in entgegengesetzte Richtungen emittiert werden, kann der angeschlossene Computer eine „Linie“ durch den Patienten ziehen, die durch den Punkt der Vernichtung verläuft. Da dies durch viele Richtungen geschieht, kann der genaue Ort der Emission genau berechnet und dann als dreidimensionales Bild dargestellt werden, das die Intensität der Emission zeigt.
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