Positron: erinevus redaktsioonide vahel
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Luckas-bot (arutelu | kaastöö) P r2.7.1) (robot lisas: si:පොසිට්රෝනය |
Resümee puudub |
||
1. rida:
'''Positron''' ehk '''anti-elektron''' on [[antiosake]] ja [[elektron]]i [[
Positrone võib tekkida β+-lagunemise teel või paaride tekkel piisava energiaga footonilt. Positroni ja elektroni kohtumisel võib moodustuda ka liitosake [[positroonium]], mis 143 [[nanosekund]]i möödumisel annihileerub.
==Ajalugu==
=== Positroni olemasolu teoreetiline ennustus ===
1928. aastal avaldas [[Paul Dirac]] teadusartikli<ref name="QuantumElectron">
{{cite web
|author=P. A. M. Dirac
|title=The quantum theory of the electron
|url=http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/117/778/610.full.pdf
}}</ref>, kus ta pakkus välja, et elektronil võiks olla nii positiivne laeng kui negatiivne energia. Artiklis avaldati esmakordselt Diraci võrrand, mis ühendab endas kvantmehaanika, [[erirelatiivsus]]e ning spinni, et seletada [[Zeemani efekt|Zeemani efekti]]. Artiklis ei ennustatud otseselt uue osakese olemasolu, kuid Diraci võrrand lubas lahendina elktronil omada nii positiivset kui negatiivset energiat. Positiivse enrgiaga lahend seletas katsetulemusi, kuid Dirac ei teadnud, mida arvata negatiivse energia lahenditest oma võrrandeile. Kvantmehaanika ei lubanud neid tulemusi ignoreerida, nagu seda klassikaline mehaanika sageli lubas. Duaalne lahend tõi kaasa võimaluse, et elektron võiks spontaanselt hüpata positiivsete ja negatiivsete energiaolekute vahel. Seda aga polnud täheldatud ühestki katsest.
Dirac kirjutas 1929. aasta detsembris järjeartikli<ref name="ElectronProton">
{{cite web
|author=P. A. M. Dirac
|title=A Theory of Electrons and Protons
|url=http://www.hep.princeton.edu/~mcdonald/examples/QM/dirac_prsla_126_360_30.pdf
}}</ref>, kus ta üritas tekkinud probleemile seletust pakkuda. Ta väitis, et „...negatiivse energiaga elektron liigub välises [elektromagent] väljas nii, nagu oleks tal positiivse laeng.“ Ta arutleb veel, et kogu ruumi saab võtta kui negatiivse energia oleku „merd“, mis on täidetud nii, et takistaks elektrone hüppamast positiivse energia (negatiivse elektrilaengu) ja negatiivse energia (positiivse laengu) vahel. Artiklis uuritakse ka võimalust, et prooton on saar selles meres ja et ta võibki olla negatiivse energiaga elektron. Dirac tunnistas, et prootoni palju suurem mass on probleemiks, kuid väljendas „lootust“, et tuleviku teooriad lahendavad selle mure.
Robert Oppenheimer oli rangelt vastu mõttele, et prooton võiks olla negatiivse energia lahendiks Diraci võrrandile. Ta väitis, et kui see oleks nii, siis hävineks vesiniku aatom väga kähku.<ref>
{{cite book
|author=Frank Close
|year=2009
|title=Antimatter
|publisher=[[Oxford University Press]]
|page=46
|isbn=978-0-19-955016-6
|authorlink=Frank Close
}}</ref> Olles Oppenheimeri väite poolt ümber veendud, avaldas Dirac 1931. aastal artikli, kus ta ennustas tol ajal veel avastamata osakese olemasolu. Osakese nimeks pani ta „anti-elektron“, mil oleks sama mass kui elektronil ning mis hävineks koos elektroniga kohe kokkupuutel.<ref>
{{cite journal
|author=P. A. M. Dirac
|year=1931
|title=Quantised Singularities in the Quantum Field
|pages=2–3
|journal=[[Proc. R. Soc. Lond. A]]
|url=http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/133/821/60
|doi=10.1098/rspa.1931.0130
|bibcode = 1931RSPSA.133...60D
|volume=133
|issue=821 }}</ref>
=== Experimentaalne avastus ===
Dmitri Skobeltsyn täheldas esmakordselt positroni olemasolu aastal 1929.<ref>
{{cite book
|author=Frank Close
|title=Antimatter
|pages=50–52
|publisher=Oxford University Press
|isbn=978-0-19-955016-6
|authorlink=Frank Close
}}</ref><ref name="general chemistry">{{cite book|title=general chemistry|url=http://books.google.com/books?id=lF4OAAAAQAAJ&pg=PA660|accessdate=15 June 2011|publisher=Taylor & Francis|page=660|id=GGKEY:0PYLHBL5D4L}}</ref> Ta üritas Wilkinsoni mullkambrit<ref>
{{cite journal
|last=Cowan |first=Eugene
|year=1982
|title=The Picture That Was Not Reversed
|journal=[[Engineering & Science]]
|volume=46 |issue=2 |pages=6–28
}}</ref> kasutades leida [[gammakiirgus|gammakiiri]] [[kosmiline kiirgus|kosmilises kiirguses]]. Skobeltsyn detekteeris osakesi, mis käitusid nagu elektronid, kuid kaardusid magentväljas vastassuunas.
Chung-Yao Chao, Caltechi vilistlane, märkas samal aastal ebatavalisi tulemusi, mis viitasid osakestle, mis käituvad nagu elektronid, kuid omavad positiivset laengut. Katse tulemused aga olid ebaveenvad ja selle tõttu ei uuritud nähtust edasi.
Carl D. Anderson avastas positroni 1932. aasta 2. augustil ning sai selle eest ka Nobeli füüsika preemia aastal 1936. Anderson samuti lõi sõna „positron“. Positron oli esimene märk antimateeria olemasolust. Katse, mille käigus anitosake leiti toimis nii, et lasti kosmilistel kiirtel läbida mullkambrit ja tinaplaati. Magnet übritses kogu seadet, mis kõverdas osakeste liikumise trajektore vastavalt nende elektrilisele laengule. Läbitud trajektoril tekivad ioonid, mis salvestatakse fotoplaadile. Andmete põhjal järeldati, et uuritud osakese massi ja laengu suhe on sama, mis elektronil, kuid trajektori vastupidisest kaardumisest järeldati positiivne laeng.
Anderson kirjutas hiljem, et positroni oleks võinud ka varem avastada, kui poleks vaid Chung-Yao Chao tööd pooleli jäetud.
== Vaata ka ==
| |||