Qu'est-ce que l'émission de positrons?
L'émission de positrons est un sous-produit d'un type de désintégration radioactive appelé désintégration bêta plus. Dans le processus de désintégration bêta plus, un équilibre instable de neutrons et de protons dans le noyau d'un atome déclenche la conversion d'un excès de proton en neutron. Au cours du processus de conversion, plusieurs particules supplémentaires, y compris un positron, sont émises. Le positron est un type particulier de particule appelé particule bêta, car il s'agit d'un sous-produit de la désintégration bêta.
Ce processus de désintégration bêta plus se produit de manière aléatoire dans les éléments susceptibles de subir ce type de désintégration radioactive et l’énergie nécessaire pour transformer un proton en un neutron plus lourd. En plus de produire un neutron, la désintégration bêta plus entraîne la production d'un neutrino et d'un positron. Le positron est la contrepartie antimatière de l'électron, ce qui signifie que lorsque les positrons et les électrons se heurtent, ils s'annihilent en générant des rayons gamma. Cette propriété est importante pour les chercheurs qui exploitent l’émission de positrons dans leurs travaux.
La désintégration radioactive modifie les propriétés d'un atome car l'équilibre des protons et des neutrons dans le noyau se modifie. Ce processus explique pourquoi un élément peut exister sous plusieurs formes appelées isotopes, chaque isotope présentant un équilibre différent de protons et de neutrons. De nombreux isotopes sont instables, connaissent une décroissance rapide et émettent des particules radioactives au cours du processus. Ce processus explique également la répartition inégale des éléments sur la Terre, au fur et à mesure que les éléments instables se décomposent en formes plus stables avec le temps, entraînant une concentration plus élevée d'éléments stables.
La communauté médicale utilise l'émission de positrons pour un type d'étude d'imagerie médicale appelée tomographie par émission de positons (TEP). Dans cette étude, les isotopes connus pour produire des émissions de positrons sont introduits dans le corps et suivis lorsqu'ils se déplacent dans le corps et produisent des rayons gamma. Les isotopes à demi-vie courte ne causant pas de dommages corporels sont sélectionnés de manière à ce que la TEP ne soit pas dangereuse. L'étude d'imagerie peut être combinée à d'autres techniques d'imagerie, telles que l'imagerie par résonance magnétique, pour obtenir une image complète de ce qui se passe. à l'intérieur du corps du patient.
La TEP permet aux médecins de visualiser les fonctions du corps, notamment celles du cerveau. Le scanner n’est pas invasif et constitue une alternative attrayante à la chirurgie pour voir l’intérieur du corps et peut fournir de nombreuses informations utiles. Ces balayages sont utilisés dans les diagnostics médicaux et dans la recherche médicale, la tomographie par émission de positons du cerveau étant particulièrement appréciée des chercheurs en neurologie qui s'intéressent aux fonctions du cerveau.