Antimaterie ist buchstäblich das Gegenteil von Materie. Jeder Elementarteilchen von denen wir wissen, dass sie ein entgegengesetztes Teilchen hat, das genau die gleichen Eigenschaften hat, mit Ausnahme der elektrische Ladung, was umgekehrt ist. Ö Positronist zum Beispiel die Antimaterie von Elektronhat also die gleiche Masse, die gleiche Rotation, die gleiche Größe, aber die elektrische Ladung mit entgegengesetztem Vorzeichen.
Materie und Antimaterie, bestehend aus Antiteilchen
Antimaterie wird auf der Erde nicht natürlich produziert. Alles, was über diese Antiteilchen bekannt ist, stammt aus Experimenten, die inTeilchenbeschleuniger, die als Produkt Antiteilchen aufweisen. Die Schwierigkeit bei der Herstellung und Analyse dieser Materialien liegt darin, dass bei der Begegnung von Materie und Antimaterie findet immer eine Vernichtung statt, das heißt, das eine zerstört das andere, und das Ergebnis ist eine Menge Energie.
Entdeckung
1928 hat der britische Physiker Paul Andrien M. Dirac überarbeitete die Äquivalenzgleichung zwischen Masse und Energie vorgeschlagen von
Einstein und schlug vor, die Masse mit positiven und negativen Werten zu betrachten. Diracs Vorschlag ermöglichte es, die Möglichkeit der Existenz von Antimaterie zu prüfen.1932 entdeckte Carl Anderson die Anwesenheit vonpositive Elektronen während eines Experiments mit kosmischer Strahlung. Das nachgewiesene Antielektron wurde Positron genannt und hat die gleichen Eigenschaften wie das Elektron, hat aber eine positive elektrische Ladung.
1955 stellten Wissenschaftler das Antiproton mit einem Teilchenbeschleuniger her. Seitdem haben Studien im Zusammenhang mit Antimaterie Antiteilchen von Neutronen, Quarks, Leptonen usw.
Anwendungen
In der Praxis können wir die PET-Scan-Untersuchung erwähnen, bei der die Emission von Positronen verwendet wird, um dreidimensionale Bilder zu erstellen, die bei der Erkennung von Tumoren verwendet werden. Die Elektronen des menschlichen Körpers werden vernichtet, wenn sie auf Positronen treffen, die von einer bestimmten Substanz emittiert werden. Das Produkt der Vernichtung ist die Erzeugung von Gammastrahlung, die für die 3D-Bildgebung verwendet wird.
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Die großräumige Vernichtung, die beim Aufeinandertreffen von Teilchen und Antiteilchen stattfindet, kann exorbitante Energiemengen erzeugen. Eine Menge von 10 Kilo Antimaterie kann die Energie erzeugen, die einem sechsjährigen Vollbetrieb des Itaipu-Kraftwerks entspricht! Die Ausbeute von 1 g Antimaterie in einem Auto hätte eine ungefähre Reichweite von 10.000 Kilometern.
Die US-Streitkräfte forschen an der Herstellung von Bomben aus Antimaterie. Die durch den Kontakt von Materie mit der Antimaterie der Bomben erzeugte Vernichtung könnte Explosionen mit einem weitaus größeren Zerstörungspotential als das der Nuklearsprengköpfe.
Die Entfernungen, die uns von bestimmten Himmelskörpern im Raum trennen, machen Annäherungsversuche unmöglich. Eine Reise zum Stern Alpha Centauri zum Beispiel, welcher Stern nach dem Sonne, der Erde am nächsten ist, würde es mit aktuellen Technologien etwa 80.000 Jahre dauern. Wenn Raumschiffe mit Antimaterie betrieben würden, würde sich die Zeit für diese Reise erheblich verkürzen, was den "Spaziergang" vollständig praktikabel machen könnte.
Erzeugung und Speicherung von Antiteilchen
Durch die Beschleunigung von Atomen auf sehr hohe Geschwindigkeiten mit einem Teilchenbeschleuniger können sie mit einem bestimmten Ziel kollidiert werden. Die Antiteilchen resultieren aus dieser Kollision und werden durch die Wirkung von Magnetfelder. Die Aufbewahrung dieser Elemente erfolgt in einer Art Magnetflasche, die verhindert, dass Antimaterie mit Materie in Kontakt kommen, was zur Vernichtung und Zerstörung von Antiteilchen. Jedes Jahr wird nur ein Billionstel Gramm Antiprotonen produziert.
Von Joab Silas
Abschluss in Physik
Möchten Sie in einer schulischen oder wissenschaftlichen Arbeit auf diesen Text verweisen? Aussehen:
JUNIOR, Joab Silas da Silva. "Was ist Antimaterie?"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-antimateria.htm. Zugriff am 27. Juli 2021.
