Hvad er en positron?

En positron er antimaterieækvivalenten til et elektron. Ligesom elektronet har positronen et omdrejningstal på ½ og en ekstrem lav masse (ca. 1/1836 af en proton). De eneste forskelle er dens ladning, som er positiv snarere end negativ (deraf navnet), og dens udbredelse i universet, som er meget lavere end elektronens. At være antimaterie, hvis en positron kommer i kontakt med konventionel stof, eksploderer den i et brusebad med ren energi og bombarderer alt i nærheden med gammastråler.

Ligesom elektroner reagerer positroner på elektromagnetiske felter og kan holdes indeholdt ved hjælp af indeslutningsteknikker. De kan koble sig sammen med antiprotoner og antineutroner for at fremstille antatomer og antimolekyler, skønt kun den enkleste af disse nogensinde er blevet observeret. Positroner findes i en lav densitet i hele det kosmiske medium, og antimateriale høsteteknikker er endda blevet foreslået for at udnytte deres energi.

Positronens eksistens blev først postuleret af den berømte fysiker Paul Dirac i 1930 og opdagede først to år senere, i 1932, i et partikelacceleratoreksperiment. Fordi de er små og reagerer på magnetiske felter, er positroner lige så modtagelige for at blive brugt i partikelacceleratoreksperimenter som elektroner.

I dag bruges positroner hyppigt i positronemissionstomografi, hvor en lille mængde radioisotop med kort halveringstid injiceres i en patient, og efter en lille ventetid koncentreres radioisotopen i vævene af interesse og begynder at nedbryde, frigiver positroner. Disse positroner kører et par millimeter i kroppen, før de kolliderer med et elektron og frigiver gammastråler, som kan opsamles af scanneren. Dette bruges til en række forskellige diagnostiske formål, til at studere hjernen eller til at spore bevægelse af et lægemiddel i kroppen.

Futuristiske foreslåede anvendelser af positroner inkluderer antimateriel krigføring og energiproduktion. Imidlertid er det ikke særlig sandsynligt, at begge applikationer bruges bredt på grund af deres ubetydelige virkning i krigføring - moderne krigsførelse handler mere om præcision - og radioaktive emissioner, der ligner atombomber. Medmindre der udvikles ekstremt effektive midler til høst af positroner fra rummet, bruges sandsynligvis ikke positroner til energi, fordi det tager næsten lige så meget energi at skabe dem som hvad der ville blive udvundet ved at udslette dem med konventionelt stof.