Bogstaveligt talt er antistof det omvendte af stof. Hver elementær partikel som vi ved har en modsat partikel, der har nøjagtig de samme egenskaber, undtagen elektrisk ladning, hvilket er omvendt. O positroner for eksempel antistof af elektronhar derfor samme masse, samme rotation, samme størrelse, men elektrisk ladning med modsat fortegn.
Stof og antistof, bestående af antipartikler
Antistof produceres ikke naturligt på Jorden. Alt hvad man ved om disse antipartikler kommer fra eksperimenter udført ipartikelacceleratorer, som indeholder antipartikler som et produkt. Vanskeligheden ved at fremstille og analysere disse materialer ligger i, at i mødet mellem stof og antistof, udslettelse sker altid, det vil sige, at det ene ødelægger det andet, og resultatet er en hel del energi.
Opdagelse
I 1928, den britiske fysiker Paul Andrien M. Dirac revideret ligningen for ækvivalens mellem masse og energi foreslået afEinstein og foreslog, at massen skulle betragtes med positive og negative værdier. Diracs forslag gjorde det muligt at overveje muligheden for eksistensen af antistof.
I 1932 opdagede Carl Anderson tilstedeværelsen afpositive elektroner under et eksperiment med kosmiske stråler. Den detekterede anti-elektron blev kaldt positron og har samme egenskaber som elektronen, men har en positiv elektrisk ladning.
I 1955 skabte forskere antiprotonen ved hjælp af en partikelaccelerator. Siden da har undersøgelser relateret til antistof afsløret antipartikler af neutroner, kvarker, leptoner etc.
applikationer
På en praktisk måde kan vi nævne PET-scanningsundersøgelsen, som bruger emissionen af positroner til at danne tredimensionelle billeder, der bruges til påvisning af tumorer. Den menneskelige krops elektroner lider under udslettelse, når de støder på positroner, der udsendes af et bestemt stof. Produktet af udslettelse er genereringen af gammastråling, som bruges til 3D-billeddannelse.
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen ;)
Den storstilede udslettelse, der findes i mødet med partikler og antipartikler, kan generere ublu mængder energi. En mængde på 10 kilo antistof kan generere den energi, der svarer til seks års fuld drift af Itaipu-kraftværket! Udbyttet af 1 g antistof i en bil ville have en omtrentlig rækkevidde på 10.000 kilometer.
De amerikanske væbnede styrker udfører forskning for at skabe bomber lavet med antistof. Den udslettelse, der frembringes af stoffets kontakt med bombernes antistof, kan generere eksplosioner med et destruktivt potentiale, der er meget større end atomsprænghoveder.
De afstande, der adskiller os fra visse himmellegemer i rummet, gør ethvert forsøg på tilnærmelse umuligt. En tur til stjernen Alpha Centauri, for eksempel, som stjerne efter Sol, er tættest på Jorden, ville det tage omkring 80 tusind år med nuværende teknologier. Hvis rumfartøjer blev drevet af antistof, ville tiden for denne tur blive reduceret betydeligt, hvilket kunne gøre "vandringen" fuldstændig levedygtig.
Generering og opbevaring af antipartikler
Ved at accelerere atomer til meget høje hastigheder med en partikelaccelerator kan de blive kollideret med et bestemt mål. Antipartiklerne er resultatet af denne kollision og adskilles ved påvirkning af magnetiske felter. Opbevaringen af disse elementer sker i en slags magnetisk flaske, som forhindrer antistof kommer i kontakt med stof, hvilket kan føre til udslettelse og ødelæggelse af antipartikler. Hvert år produceres der kun en billiontedel af et gram antiprotoner.
Af Joab Silas
Uddannet i fysik
Vil du referere til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:
JUNIOR, Joab Silas da Silva. "Hvad er antistof?"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-antimateria.htm. Tilgået den 27. juli 2021.
