Позитрон
Позитро́н (от лат. positivus – положительный; символ ), элементарная частица с положительным электрическим и отрицательным лептонным зарядами; античастица по отношению к электрону Массы и спины позитрона и электрона равны, а их электрические заряды и магнитные моменты равны по абсолютной величине, но противоположны по знаку: кг, (следовательно, позитрон является фермионом), Кл, (в единицах магнетона Бора).
Теоретически возможность существования положительно заряженного «двойника» электрона была указана П. Дираком в 1931 г. как следствие уравнения Дирака. В 1932 г. К. Д. Андерсон экспериментально обнаружил такую частицу в космических лучах и назвал её «позитрон». Открытие позитрона имело фундаментальное значение: в отличие от известных к тому времени электрона, протона и нейтрона, позитрон не входил в состав «обычного» вещества на Земле; таким образом, возникли понятия античастицы и антивещества. Предсказанные Дираком и наблюдённые на опыте в 1933 г. процессы аннигиляции и рождения пары были первыми убедительными взаимопревращениями элементарных частиц.
Позитрон участвует в электромагнитном, слабом и гравитационном взаимодействиях. Позитрон стабилен, но в веществе существует короткое время из-за аннигиляции с электронами; например, в свинце позитрон аннигилирует в среднем за с. При определённых условиях, прежде чем аннигилировать, позитрон и электрон могут образовать связанную систему – позитроний.
Позитроны рождаются при взаимопревращениях свободных элементарных частиц (например, при распадах положительного мюона, в процессах рождения пар -квантами в электростатическом поле атомного ядра, при -распаде некоторых радионуклидов). Изучение процессов замедления позитрона в веществе и их последующей аннигиляции даёт информацию о физических и химических свойствах вещества, например о распределении скоростей электронов проводимости, дефектах кристаллической решётки, кинетике некоторых типов химических реакций. Столкновения встречных пучков ускоренных позитронов и электронов используются для исследования элементарных частиц при сверхвысоких энергиях.
На основе реакции аннигиляции создан новый метод диагностики заболеваний – позитронно-эмиссионная томография. Позитроны в этом случае образуются в результате -распада радионуклидов, в частности с периодом полураспада 109,8 мин.