Positrone

Positrone
Foto del primo positrone mai osservato
ClassificazioneParticella elementare
FamigliaFermioni
GruppoAntileptoni
GenerazionePrima
InterazioniGravità, elettromagnetica, debole
Simboloe+, β+
AntiparticellaElettrone (e−)
TeorizzataPaul Dirac (1928)
ScopertaCarl D. Anderson (1932)
Proprietà fisiche
Massa9,1093826(16)×10−31 kg

1/1/5,4858990945(24)×10−4 u
0,510998918(44) MeV/(c2)

Carica elettrica+1 e
+1,602176634×10−19 C
Carica di coloreNo
Spin½

Il positrone, chiamato anche antielettrone o positone (meno usato), è l'antiparticella dell'elettrone. Rispetto a quest'ultimo, ha carica elettrica uguale e opposta (+e), lo stesso spin 1/2 e la stessa massa. Come l'elettrone, è un leptone di prima generazione. È stata la prima antiparticella osservata sperimentalmente.

Storia

I positroni furono scoperti nei raggi cosmici da Carl Anderson nel 1932. Furono Patrick Blackett e Giuseppe Occhialini a completare la scoperta l'anno successivo, confermando la previsione teorica dell'esistenza di un'antiparticella dell'elettrone, formulata da Paul Dirac nel 1928 come conseguenza della propria equazione.

I positroni sono usati anche in campo medico. La tomografia a emissione di positroni (PET) è una tecnica che permette di valutare la presenza di cellule tumorali somministrando al paziente sostanze metabolicamente attive marcate con radioisotopi soggetti a decadimento β+, che quindi emettono positroni.

Annichilazione

Lo stesso argomento in dettaglio: Annichilazione elettrone-positrone.

Quando un positrone viene in contatto con un elettrone si ha un processo di annichilazione e la loro massa viene convertita in energia, nella maggior parte dei casi sotto forma di due fotoni ad altissima energia nella banda dei raggi gamma, secondo il seguente processo:

e++e−⟶2 fotoniγ

Prima dell'annichilazione, il positrone e l'elettrone possono anche formare, in determinate condizioni, un atomo di tipo esotico, per sua natura instabile, chiamato positronio.

Produzione di positroni

Un positrone può essere generato dal decadimento radioattivo β+ o dall'interazione con la materia di fotoni aventi energia superiore a 1,022 MeV; questo processo è chiamato produzione di coppia in quanto genera un positrone e un elettrone, in base alla conservazione della carica elettrica e del numero leptonico.

Note

  1. ↑ (EN) Electron Mass -- from Eric Weisstein's World of Physics, su scienceworld.wolfram.com.
  2. ↑ Positone - Enciclopedia, su Treccani. URL consultato il 17 giugno 2025.
  3. ↑ (EN) Positron | Antimatter, Annihilation, Electron | Britannica, su britannica.com, 30 aprile 2025. URL consultato il 17 giugno 2025.
  4. ↑ Leptons, su hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. URL consultato il 29 settembre 2022.
  5. ↑ Carl D. Anderson, The Positive Electron, in Physical Review, vol. 43, n. 6, 15 marzo 1933, pp. 491-494, DOI:10.1103/PhysRev.43.491. URL consultato il 29 settembre 2022.
  6. ↑ Atop the Physics Wave Rutherford Back in Cambridge, 1919–1937, su aip.org. URL consultato il 29 settembre 2022 (archiviato dall'url originale il 21 ottobre 2014).
  7. ↑ Paul Adrien Maurice Dirac e Ralph Howard Fowler, The quantum theory of the electron, in Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character, vol. 117, n. 778, 1997-01, pp. 610–624, DOI:10.1098/rspa.1928.0023. URL consultato il 17 giugno 2025.
  8. ↑ Positron emission tomography: basic sciences, corr. 2. print, Springer, 2006, ISBN 978-1-85233-798-8.
  9. ↑ Antimatter, su lbl.gov. URL consultato il 17 giugno 2025 (archiviato dall'url originale il 23 agosto 2008).
  10. ↑ Leptons, su hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. URL consultato il 23 dicembre 2022.
  11. ↑ (EN) Radiation - Pair Production, Photons, Electrons | Britannica, su britannica.com, 23 maggio 2025. URL consultato il 17 giugno 2025.

Voci correlate

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Collegamenti esterni

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