Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

ПОЗИТРО́Н

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 26. Москва, 2014, стр. 586

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: Э. А. Тагиров

ПОЗИТРО́Н [от лат. posi(ti­vus) – по­ло­жи­тель­ный] (сим­вол $e^+$), эле­мен­тар­ная час­ти­ца с по­ло­жи­тель­ным элек­три­че­ским и от­ри­ца­тель­ным леп­тон­ным за­ря­да­ми; ан­ти­час­ти­ца по от­но­ше­нию к элек­тро­ну $e^-$. Мас­сы $m_е$ и спи­ны $J$ П. и элек­трона рав­ны, а их элек­трич. за­ря­ды $e$ и маг­нит­ные мо­мен­ты $μ_e$ рав­ны по аб­со­лют­ной ве­ли­чи­не, но про­ти­во­по­лож­ны по зна­ку: $m_e≈9,10938·10^{–31}$ кг, $J=1/2$ (сле­до­ва­тель­но, П. яв­ля­ет­ся фер­мио­ном), $e≈1,60218·10^{–19}$ Кл, $μ_e=1,00116$ (в еди­ни­цах маг­не­то­на Бо­ра).

Тео­ре­ти­че­ски воз­мож­ность су­ще­ст­во­ва­ния по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­но­го «двой­ни­ка» элек­тро­на бы­ла ука­за­на П. Ди­ра­ком в 1931 как след­ст­вие Ди­ра­ка урав­не­ния. В 1932 К. Д. Ан­дер­сон экс­пе­ри­мен­таль­но об­на­ру­жил та­кую час­ти­цу в кос­мич. лу­чах и на­звал её «П.». От­кры­тие П. име­ло фун­дам. зна­че­ние: в от­ли­чие от из­вест­ных к то­му вре­ме­ни элек­тро­на, про­то­на и ней­тро­на, П. не вхо­дил в со­став «обыч­но­го» ве­ще­ст­ва на Зем­ле; т. о., воз­ник­ли по­ня­тия ан­ти­час­ти­цы и ан­ти­ве­ще­ст­ва. Пред­ска­зан­ные Ди­ра­ком и на­блю­дён­ные на опы­те в 1933 про­цес­сы ан­ни­ги­ля­ции и ро­ж­де­ния па­ры е+е бы­ли пер­вы­ми убе­ди­тель­ны­ми взаи­мо­пре­вра­ще­ния­ми эле­мен­тар­ных час­тиц.

П. уча­ст­ву­ет в элек­тро­маг­нит­ном, сла­бом и гра­ви­тац. взаи­мо­дей­ст­ви­ях. П. ста­би­лен, но в ве­ще­ст­ве су­ще­ст­ву­ет ко­рот­кое вре­мя из-за ан­ни­ги­ля­ции с элек­тро­на­ми; напр., в свин­це П. ан­ни­ги­ли­ру­ет в ср. за 5·10–11 с. При оп­ре­де­лён­ных ус­ло­ви­ях, пре­ж­де чем ан­ни­ги­ли­ро­вать, П. и элек­трон мо­гут об­ра­зо­вать свя­зан­ную сис­те­му – по­зи­тро­ний.

П. ро­ж­да­ют­ся при взаи­мо­пре­вра­ще­ни­ях сво­бод­ных эле­мен­тар­ных час­тиц (напр., при рас­па­дах по­ло­жи­тель­но­го мюо­на, в про­цес­сах ро­ж­де­ния пар $e^+e^-$ $γ$-кван­та­ми в элек­тро­ста­тич. по­ле атом­но­го яд­ра, при $β$-рас­па­де не­ко­то­рых радио­нук­ли­дов). Изу­че­ние про­цес­сов за­мед­ле­ния П. в ве­ще­ст­ве и их по­сле­дую­щей ан­ни­ги­ля­ции да­ёт ин­фор­ма­цию о фи­зич. и хи­мич. свой­ст­вах ве­ще­ст­ва, напр. о рас­пре­де­ле­нии ско­ро­стей элек­тро­нов про­во­ди­мо­сти, де­фек­тах кри­стал­лич. ре­шёт­ки, ки­не­ти­ке не­ко­то­рых ти­пов хи­мич. ре­ак­ций. Столк­но­ве­ния встреч­ных пуч­ков ус­ко­рен­ных П. и элек­тро­нов ис­поль­зу­ют­ся для ис­сле­до­ва­ния эле­мен­тар­ных час­тиц при сверх­вы­со­ких энер­ги­ях.

На ос­но­ве ре­ак­ции ан­ни­ги­ля­ции $e^+e^–→2γ$ соз­дан но­вый ме­тод ди­аг­но­сти­ки за­бо­ле­ва­ний – по­зи­трон­но-эмис­си­он­ная то­мо­гра­фия. По­зи­тро­ны в этом слу­чае об­ра­зу­ют­ся в ре­зуль­та­те $β$-рас­па­да ра­дио­нук­ли­дов, в ча­ст­но­сти $^{18}F$ с пе­рио­дом по­лу­рас­па­да 109,8 мин.

Лит.: Голь­дан­ский В. И. Фи­зи­че­ская хи­мия по­зи­тро­на и по­зи­тро­ния. М., 1968; Ди­рак П. А. М. Прин­ци­пы кван­то­вой ме­ха­ни­ки. [2-е изд.]. М., 1979.

Вернуться к началу