En positron, även kallad antielektron, är en exotisk bit materia, eller rättare sagt, ett exempel på antimateria. En positron är den antimateriella motsvarigheten till en elektron. Den har samma massa som en elektron, men har en laddning på +1. Positroner bildas när en proton avger sin positiva laddning och blir en neutron, enligt följande:
\
I kärnekvationen för positronavgivning är summan av protoner (atomnummer) till höger lika med antalet protoner till vänster och massorna är alla lika med ett. När ett grundämne avger en positron ändras grundämnets identitet till det grundämne som har en proton mindre i det periodiska systemet. Ett exempel på en kärnekvation som visar positronemission visas nedan:
\
Boron har en proton mindre i sin kärna än kol, men massan är oförändrad eftersom protonen har ersatts av en neutron.
\
Positronemission från fluor-18, som visas ovan , har blivit ett viktigt medicinskt diagnostiskt hjälpmedel; positronemissions-tomografi (en PET-scanning). Kärnan i denna teknik bygger på det faktum att positroner genomgår omedelbar förintelse när de kolliderar med en elektron (ett exempel på materia-antimateriaförintelse). När detta sker produceras två högenergiska gammastrålar som lämnar platsen för förintelsen i exakt motsatta riktningar. Under en PET-undersökning får patienten en injektion som innehåller fluorodeoxyglukos (FDG), en sockeranalog. Glukosanalogen absorberas av metaboliskt aktiva celler, där FDG ackumuleras och genomgår positronsönderfall. Efter en kort väntetid skannas patienten med hjälp av ett cirkulärt nätverk av gammastrålningsdetektorer. Det faktum att gammastrålarna sänds ut i motsatta riktningar gör det möjligt för den anslutna datorn att ”dra en linje” genom patienten, där linjen passerar genom förintelsepunkten. Eftersom detta sker genom många riktningar kan den exakta platsen för emissionen beräknas exakt och sedan avbildas som en tredimensionell bild som visar intensiteten i emissionen.
Contributor
- ContribEEWikibooks