Pozitronu atklāšana. Pozitronu emisijas atklāšana

Irēna Kirī (1897-1956), Marijas Kirī meita, un viņas vīrs Frederiks Džolijs (1900-1958) 1934. gadā veica mākslīgas transmutācijas eksperimentus, kuros viņi bombardēja alumīniju ₁₃²⁷Al ar alfa daļiņām (₂⁴α) un varēja iegūt fosfora izotopu (₁₅³⁰P) un neitronu.

₁₃²⁷Al + ₂⁴α → ₁₅³⁰P + ₀¹Nē

Visinteresantāk, ka viņi tomēr novēroja, ka šis fosfora izotops ir radioaktīvs un ka tas izstaro a daļiņa, kuras masa ir vienāda ar elektronu; tomēr tā lādiņš bija pozitīvs. Viņi arī redzēja, ka, pārtraucot alfa daļiņu bombardēšanu, alumīnijs pārtrauca izstarot neitronus, bet turpināja šaut positronus. tāpat kā dabiskās radioaktivitātes ietekmē tiek izdalītas alfa un beta daļiņas - tas norāda, ka positronus faktiski izstaro fosfors, nevis fosfors alumīnijs.

Šai jaunajai radioaktīvajai daļiņai tika piešķirts nosaukums pozitronuvai pozitīva beta daļiņa, ko pārstāv ₊₁⁰un vai β⁺vai tomēr ₊₁⁰β. Tagad ir zināms, ka pozitrons patiesībā ir anti-beta-negatīva daļiņa.

Šī procesa kodolreakciju, ko pētīja Irēna un Frederiks, attēlo:

₁₅³⁰P → ₊₁⁰un + ₁₄³⁰Jā

Ņemiet vērā, ka tad, kad radioizotops, kas šajā gadījumā ir fosfors, izstaro pozitronu, tā atomu skaits (Z = protoni) samazinās par vienu vienību un tā masas numurs (A = protoni + neitroni) paliek nemainīgs. Skatiet vēl divus piemērus:

₈¹⁵O→ ₊₁⁰un + ₇¹⁵O (Pieraksti to 15 = 0 + 15 un 8 = 1 + 7)

₆¹¹Ç → ₊₁⁰un + ₅¹¹B (Pieraksti to 11 = 0 + 11 un 6 = 1 + 5)

Pozitronus izstaro radioizotopi, kuriem ir liels protonu skaits.

Pozitronu emisija tiek izmantota medicīnā scintigrāfiskās attēlveidošanas diagnostikā, kas pazīstama kā pozitronu emisijas tomogrāfija (PET). Ar šo diagnostikas metodi tiek pētīti kaulu smadzenes, injicējot radioaktīvo marķieri, un tā galvenokārt ir noderīga, novērtējot iekaisuma / infekcijas procesus (akūts osteomielīts). Šis radioaktīvais marķieris spēj agregēties kaulu matricā proporcionāli asins plūsmai reģionā un vielmaiņas aktivitātei. Izmantojot šo funkciju, tiek uzņemta ķermeņa fotogrāfija vai daži lokalizēti attēli.

Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju

Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/descoberta-dos-positrons.htm