بوزيترون

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
(بالتحويل من البوزيترون)
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
بوزيترون (مضاد الكترون)
PositronDiscovery.jpg
Cloud chamber photograph by C.D. Anderson of the first positron ever identified. A 6 mm lead plate separates the upper half of the chamber from the lower half. The positron must have come from below since the upper track is bent more strongly in the magnetic field indicating a lower energy

التكوين جسيم أولي
العائلة فرميون
المجموعة ليبتون
الجيل الأول
التفاعل الجاذبية, كهرومغناطيسي, ضعيف
جسيم مضاد الكترون
واضع النظرية بول ديراك (1928)
المكتشف كارل أندرسون (1932)
الرمز β+, e+
الكتلة 9.10938215(45)×10−31 كـg[1]

5.4857990943(23)×10−4 u[1]
[1822.88850204(77)]−1 u[note 1]
0.510998910(13) MeV/c2[1]

الشحنة الكهربائية +1 شحنة أولية
1.602176487(40)×10−19 C[1]
الدوران 12

البوزيترون Positron جُسيم أولي لا يدخل في تكوين المادة العادية، في نواة الذرة والنيوترون، ويعتبر الجسيم المُضاد للإلكترون أو نقيض الإلكترون. وهو يتطابق مع الإلكترون في الصفات والخصائص الفيزيائية كافةً، فيما عدا الشحنة الكهربائية؛ إذ يحمل البوزيترون شحنة كهربائية موجبة مساوية لشحنة الإلكترون، ولكن على عكس الإلكترون الذي يحمل شحنة كهربائية سالبة.، في حال اصطدام البوزيترون بالإلكترون يحدث ما يعرف بإبادة إلكترون-بوزيترون أي يتحولان إلي شعاعين من أشعة غاما. أي يتحولان إلى طاقة ويظهران على هيئة موجتين كهرومغناطيسيتين لهما نفس التردد. والبوزيترون هو اختصار لكلمة (Positive Electron)

تاريخ[عدل]

النظرية[عدل]

في عام 1928 قام بول ديراك (بالإنجليزي: بول ديراك) بنشر اقتراحه قائلا بأن الالكترون يستطيع ان يمتلك كلتا الشحنتين الموجبة و السالبة. ادى هذا الاقتراح إلى وضع معادلة ديراك , اتحاد ميكانيكا الكم , النظرية النسبية الخاصة و مفهوم جديد لدوران الالكترون في تفسير مفعول زيمان. هذا الاقتراح لم يكن يتضمن وجود جسيم ولكن سمح للالكترون احتمالية امتلاك شحنة سالبة او موجبة , كحل . لم يسمح ميكانيكا الكم للحل الطاقة السالبة ان يتم تجاهله , كما فعلت النظرية الكلاسيكية في كثر من معادلاتها . الحل المزدوج تضمن احتمالية انتقال الالكترون تلقائيا بين الحالة الموجبة و السالبة. مع ذلك لم يلاحظ تجريبيا اي انتقال .

الادلة التجريبية و الاكتشافات[عدل]

أول من لاحظ بوزترون هو دیمیتری اسکوبلتسین في عام 1929 عندما كان يستعمل (غرفة سحابةويلسون ) في محاولة كشف اشعة كاما في الاشعة الكونية . ديمتري اكتشف جسيمات تتصرف مثل الألكترون ولكنه انحنى بالأتجاه المعاكس للمجال المغناطيسي المطبق .

كذالك في عام 1929 , تشونغ ياو تشاو المتخرج من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا , لاحظ بعض النتائج الغريبة احتوى على جسيمات يتصرف مثل الكترون , ولكن تحمل شحنة موجبة.

كارل اندرسون , اكتشف بوزيترون في 2 من اغسطس في عام 1932 الذي فاز بجائزة نوبل للفيزياء في عام 1936 . اندرسون صاغ المصطلح بوزيترون . بوزيترون هي الدليل الاولى لالمادة المضادة . كتب اندرسون استذكار يقول فيه ان بوزيترون تم اكتشافه مسبقا اعتمادا على اعمال تشونغ ياو تشاو .

الانتاج[عدل]

الابحاث الجديدة زادت بشكل كبير من كميات البوزيترونات التي ينتجها الفيزيائيون . وقد استعمل الفيزيائيون في مختبر لورانس ليفرمور الوطني في كاليفورنيا ليزر فائق كثيف و صوبوا أشعته على شريحة من الذهب سمكها مليمتر واحد فأنتجت أكثر من 100 مليون بوزيترون.

تطبيقاته[عدل]

يمكن بواسط بعض معجلات الجسيمات إجراء تجارب بإستخدام البوزيترونات والإلكترونات التي تصل سرعاتها إلى سرعات قريبة من سرعة الضوء. فعند اصتدام تلك الجسيمات السريعة وفناء المادة/ و والمادة المضادة تنشأ جسيمات جديدة من مختلف الجسيمات تحت الذرية . ويدرس الفزيائيون تلك الجسيمات الجديدة الناتجة من عمليات إفناء الجسيمات ، وقد يكتشفوا بذلك جسيمات جديدة غير معروفة ، كما يدرس الفزيائيون تلك التصادمات شديدة الطاقة ويقارنوا نتائجها بالنظريات الحسابية المتعلقة بها.

أشعة جاما الصادرة بطريقة غير مباشرة من عنصر مشع ينتج بوزيترونات يمكن الكشف عنها في تصوير مقطعي بالإصدار البوزيتروني positron emission tomography (PET) وتستخدم في بعض المستشفيات للتشخيص الطبي. التصوير بالـ PET ينتج صورا مجسمة للعمليات البيولوجية التي تتم في جسم الإنسان.[2]


كما يمكن بواسطة مطياف إفناء البوزيترون positron annihilation spectroscopy فحص خواص المادة بغرض استكشاف تغير الكثافة ، و التغيرات البلورية و الثغرات ، و الإزاحة في المادة الصلبة.[3]

اقرأ أيضا[عدل]

المصادر[عدل]

  1. ^ The fractional version’s denominator is the inverse of the decimal value (along with its relative standard uncertainty of 4.2×10−10).
  1. ^ أ ب ت ث The original source for CODATA is:
    Mohr، P.J.؛ Taylor، B.N.؛ Newell، D.B. (2006). "CODATA recommended values of the fundamental physical constants". Reviews of Modern Physics. 80: 633–730. doi:10.1103/RevModPhys.80.633. 
    Individual physical constants from the CODATA are available at:
    "The NIST Reference on Constants, Units and Uncertainty". المعهد الوطني للمعايير والتقنية. اطلع عليه بتاريخ 2009-01-15. 
  2. ^ Phelps، M. E. (2006). PET: physics, instrumentation, and scanners. Springer. صفحات 2–3. ISBN 0-387-32302-3. 
  3. ^ "Introduction to Positron Research". St. Olaf College.