Positroni, jota kutsutaan myös antielektroniksi, on eksoottinen aineen osa, tai oikeammin esimerkki antiaineesta. Positroni on elektronin antiainevastine. Sillä on elektronin massa, mutta sen varaus on +1. Positronit muodostuvat, kun protoni luopuu positiivisesta varauksestaan ja muuttuu neutroniksi, kuten alla on esitetty:
\
Positronin emissiota kuvaavassa ydinvoimayhtälössä oikeanpuoleisten protonien (järjestyslukujen) summa on yhtä suuri kuin vasemmanpuoleisten protonien määrä, ja massat ovat kaikki yhtä suuria kuin yksi. Kun alkuaine emittoi positronin, alkuaineen identiteetti muuttuu sellaiseksi, jolla on jaksollisessa järjestelmässä yksi protoni vähemmän. Alla on esimerkki positroniemissiota osoittavasta ydinyhtälöstä:
\
Boorin ytimessä on yksi protoni vähemmän kuin hiilen ytimessä, mutta massa ei muutu, koska protoni on korvattu neutronilla.
\
Fluori-18:n positroniemissiosta, kuten edellä on esitetty , on tullut tärkeä lääketieteellinen diagnostinen työkalu; positroniemissiotomografia (PET-kuvaus). Tämän tekniikan ydin perustuu siihen, että positronit annihiloituvat välittömästi törmätessään elektroniin (esimerkki aineen ja antiaineen annihilaatiosta). Tällöin syntyy kaksi korkeaenergistä gammasädettä, jotka poistuvat annihilaatiopaikalta täsmälleen vastakkaisiin suuntiin. PET-tutkimuksen aikana potilaalle annetaan injektio, joka sisältää fluorodeoksiglukoosia (FDG), sokerianalogia. Glukoosianalogi imeytyy aineenvaihdunnallisesti aktiivisiin soluihin, joissa FDG kertyy ja hajoaa positronien vaikutuksesta. Lyhyen odotusajan jälkeen potilas skannataan gammasäteilyilmaisimien pyöreää ryhmää käyttäen. Koska gammasäteet lähtevät vastakkaisiin suuntiin, siihen liitetty tietokone voi ”piirtää viivan” potilaan läpi, jolloin viiva kulkee annihilaatiopisteen kautta. Koska tämä tapahtuu monien suuntien kautta, päästön tarkka sijainti voidaan laskea tarkasti ja sitten kuvata kolmiulotteisena kuvana, jossa näkyy päästön voimakkuus.
Contributor
- ContribEEWikibooks