11.4: 陽電子放出

陽電子は反電子とも呼ばれ、エキゾチックな物質で、より正確には反物質の一例です。 陽電子は電子に相当する反物質です。 電子と同じ質量を持ち、電荷は+1である。 陽電子は、陽子がその正の電荷を失って中性子になったときに生成されます。

陽電子放出に関する核反応式でも、右側の陽子(原子番号)の和は左側の陽子の数に等しく、質量はすべて1に等しい。 ある元素が陽電子を放出すると、その元素の正体は周期表で陽子の数が1つ少ないものに変わる。 陽電子放出による原子核方程式の例を以下に示します。

ホウ素は炭素より原子核の陽子が一つ少ないが、陽子が中性子と入れ替わったので質量は変わらない。 この技術は、陽電子が電子と衝突すると瞬時に消滅すること(物質-反物質消滅の一例)を利用している。 このとき、2つの高エネルギーガンマ線が生成され、消滅の現場から正反対の方向に放出されます。 PET検査では、患者さんに糖類似物質であるフルオロデオキシグルコース(FDG)を含む注射が打たれます。 グルコース類似物質は代謝的に活発な細胞に吸収され、FDGが蓄積され、陽電子崩壊を起こします。 しばらく待機した後、患者はガンマ線検出器の円形アレイを使用してスキャンされる。 ガンマ線が反対方向に放出されることで、付属のコンピューターが患者さんを「線引き」し、その線が消滅した点を通過するようにするのです。 これは多くの方向を通して起こるので、放射の正確な位置が正確に計算され、次に放射の強度を示す三次元画像として画像化されます。

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