Antimaterie is letterlijk het omgekeerde van materie. Elk elementair deeltje waarvan we weten dat het een tegengesteld deeltje heeft dat precies dezelfde kenmerken heeft, behalve de elektrische lading, wat het omgekeerde is. O positronis bijvoorbeeld de antimaterie van elektronheeft daarom dezelfde massa, dezelfde rotatie, dezelfde grootte, maar elektrische lading van tegengesteld teken.
Materie en antimaterie, bestaande uit antideeltjes
Antimaterie wordt niet van nature op aarde geproduceerd. Alles wat bekend is over deze antideeltjes is afkomstig van experimenten die zijn uitgevoerd indeeltjesversnellers, die antideeltjes als product bevatten. De moeilijkheid bij het produceren en analyseren van deze materialen ligt in het feit dat, in de ontmoeting tussen materie en antimaterie, vernietiging vindt altijd plaats, dat wil zeggen, de ene vernietigt de andere, en het resultaat is een groot deel van energie.
Ontdekking
In 1928 schreef de Britse natuurkundige Paul Andrien M. Dirac herzien van de equivalentievergelijking tussen massa en energie voorgesteld door
Einstein en stelde voor dat de massa moet worden beschouwd met positieve en negatieve waarden. Het voorstel van Dirac maakte het mogelijk om de mogelijkheid van het bestaan van antimaterie te overwegen.In 1932 ontdekte Carl Anderson de aanwezigheid vanpositieve elektronen tijdens een experiment met kosmische straling. Het gedetecteerde anti-elektron werd positron genoemd en heeft dezelfde eigenschappen als het elektron, maar heeft een positieve elektrische lading.
In 1955 creëerden wetenschappers het antiproton met behulp van een deeltjesversneller. Sindsdien hebben onderzoeken met betrekking tot antimaterie antideeltjes van neutronen, quarks, leptonen enzovoort.
toepassingen
Op een praktische manier kunnen we het PET-scanonderzoek noemen, dat de emissie van positronen gebruikt om driedimensionale afbeeldingen te vormen die worden gebruikt bij de detectie van tumoren. De elektronen van het menselijk lichaam worden vernietigd wanneer ze positronen tegenkomen die door een bepaalde stof worden uitgezonden. Het product van vernietiging is de generatie van gammastraling, die wordt gebruikt voor 3D-beeldvorming.
De grootschalige vernietiging die plaatsvindt in de ontmoeting van deeltjes en antideeltjes kan exorbitante hoeveelheden energie genereren. Een hoeveelheid van 10 kilo antimaterie kan de energie opwekken die overeenkomt met zes jaar volledige werking van de Itaipu Power Plant! De opbrengst van 1 g antimaterie in een auto zou een bereik hebben van ongeveer 10.000 kilometer.
De Amerikaanse strijdkrachten doen onderzoek naar het maken van bommen gemaakt met antimaterie. De vernietiging die wordt gegenereerd door het contact van materie met de antimaterie van de bommen zou explosies kunnen veroorzaken met een destructief potentieel dat veel groter is dan dat van de kernkoppen.
De afstanden die ons scheiden van bepaalde hemellichamen in de ruimte maken elke poging tot benadering onmogelijk. Een reis naar de ster Alpha Centauri bijvoorbeeld, die ster na de zon, het dichtst bij de aarde is, zou het met de huidige technologieën zo'n 80 duizend jaar duren. Als ruimtevaartuigen zouden worden aangedreven door antimaterie, zou de tijd voor deze reis aanzienlijk worden verkort, wat de "wandeling" volledig levensvatbaar zou kunnen maken.
Generatie en opslag van antideeltjes
Door atomen te versnellen tot zeer hoge snelheden met een deeltjesversneller kunnen ze in botsing komen met een bepaald doel. De antideeltjes zijn het resultaat van deze botsing en worden gescheiden door de actie van magnetische velden. De opslag van deze elementen gebeurt in een soort magnetische fles, waardoor de antimaterie in contact komt met materie, wat kan leiden tot vernietiging en vernietiging van antideeltjes. Elk jaar wordt er slechts een biljoenste van een gram antiprotonen geproduceerd.
Door Joab Silas
Afgestudeerd in natuurkunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-antimateria.htm