El mundo material es complicado, pero también es muy simple y simétrico. Análogamente a dos tipos de carga hay dos tipos de partículas: partículas y antipartículas.
Uno de los procesos de desintegración beta es la emisión de positrones para reducir la carga nuclear positiva. El positrón es en realidad una antipartícula de electrones, pero no mencionamos el concepto de antipartícula en ese momento.
- El concepto antipartícula
Paul Dirac reorganizó la ecuación de masa relativa de Einstein para una partícula en movimiento en 1928, y obtuvo una ecuación que muestra que la energía cinética de cierto tipo de partículas se volvió más negativa a medida que se movían más rápido. Llamó a esas partículas antipartículas. Las antipartículas y sus contrapartes tienen la misma masa en reposo, pero carga opuesta y momento magnético opuesto si poseen estas propiedades. No se observa nada cuando los estados de energía están vacíos o totalmente ocupados. – + Un electrón que ocupa un estado de energía positivo y un estado vacío en un estado de energía ocupado son observables. Este es un par de electrones y antielectrones. – + Un electrón aniquila un antielectrón y el exceso de energía se libera como un par de fotones. Los estados de energía positiva se vuelven vacíos y el estado de energía negativa se llena después de la aniquilación. - El descubrimiento de los antielectrones Mientras estudiaba las huellas de rayos cósmicos en su cámara de nubes en 1932, Carl Anderson vio huellas similares a las de los electrones, pero estas partículas se doblaron en dirección opuesta en presencia de un campo magnético. Descubrió los antielectrones prescritos por Dirac y los llamó positrón .
- Aniquilación y producción de pares Al final de los tractos de positrones, Anderson notó dos tractos delgados que se pueden atribuir a los rayos gamma, generados cuando los positrones fueron aniquilados al chocar con electrones. Un año después, la creación de un par de electrones-positrones usando alta -se confirmó el fotón energético, y este proceso se llama producción de pares . Hoy en día, los positrones y los electrones se crean de manera rutinaria utilizando fotones de alta energía. Estas partículas se crean para el acelerador de partículas. Los electrones y los positrones se mueven en direcciones opuestas en aceleradores circulares acelerados usando campos eléctricos y magnéticos. Cuando los electrones de alta energía y los positrones colisionan, se producen partículas con masa en reposo más pesada que los electrones. Simhony argumentó que los electrones y los positrones forman una red de elecrón-positrón (EPOLA), que no es observable. La absorción de 1.02 MeV libera un par de electrones y positrones. Por lo tanto, la energía no se convierte en partículas. Se absorbe y, como resultado, las partículas se liberan.
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