Позитрон – це елементарна частка, що має позитивний заряд, вагою і такими ж фізичними властивостями, як і електрон, але з протилежним зарядом. Отримання позитрону є актуальним завданням у наукових дослідженнях у галузі фізики елементарних частинок.
Одним із способів отримання позитрону є використання ядерних реакцій. В результаті зіткнення високоенергетичних частинок, таких як протони, з ядрами речовини, може виникати процес анігіляції, при якому енергія перетворюється на масу та утворюється пара частинок, що складається з електрона та позитрону. Такі події можуть бути зафіксовані та призвести до отримання позитрону в лабораторних умовах.
Другий спосіб отримання позитрона – використання режиму роботи прискорювачів частинок. Між прискорювальними секціями створюється сильне магнітне поле, яке згинає траєкторію частки, викликаючи її випромінювання та утворення позитрона. Отримання позитрону за допомогою прискорювачів частинок є складнішим і дорогим методом, але дозволяє отримати позитрони з високою енергією та використовувати їх у сучасних дослідженнях.
| Метод | Опис |
|---|---|
| Анігіляція електронів та позитронів | При зіткненні електронів і позитронів вони анігілюються, перетворюючись на пощадрон |
| Бета-розпад | При бета-розпаді важких атомних ядер може утворитися позитрон |
| Інтеракція високоенергетичних фотонів | При зіткненні високоенергетичних фотонів з ядрами може бути народження позитрона |
| Випромінювання з альфа-джерел | Альфа-частки, що випускаються радіоактивними речовинами, можуть перетворитися на позитрони при взаємодії з речовиною |
| Зіткнення заряджених частинок | При зіткненні заряджених частинок може відбуватися утворення позитрону |
Скільки коштує 1г антиматерії?
У трійці лідерів виявилася антиматерія, вартістю $100 трлн за грам, яка в майбутньому може стати паливом для міжпланетних або міжгалактичних перельотів, каліфорній 252 за ціною $27 млн за грам (використовують у пристроях для пошуку пластів води та нафти в нафтових свердловинах) та пейніт – один із найрідкісніших мінералів.
Скільки енергії в 1 г антиматерії?
Зустріч одного грама антиречовини з одним грамом речовини може призвести до вивільнення енергії у розмірі 180 трильйонів джоулів. При взаємодії 1 кг антиречовини та 1 кг речовини виділиться приблизно 1,8⋅1017 джоулів енергії, що еквівалентно енергії, що виділяється при вибуху 42,96 мегатонн тротилу.
Чому антиматерія така дорога?
Сьогодні це найдорожча річ у світі – 1 гр антиречовини коштує близько 62,5 трлн доларів. Все тому, що воно може виробити гігантську кількість енергії. Виробляти його дуже складно і нереально дорого. А ще проблема в тому, що його не можна зберегти — при зіткненні з матерією відбувається взаємознищення.