Wat is een positron?
Een positron is het antimaterie-equivalent van een elektron. Net als het elektron heeft de positron een spin van ½ en een extreem lage massa (ongeveer 1/1836 van een proton). De enige verschillen zijn de lading, die eerder positief dan negatief is (vandaar de naam), en zijn prevalentie in het universum, die veel lager is dan die van het elektron. Als een antimaterie, als een positron in contact komt met conventionele materie, explodeert het in een regen van pure energie en bombardeert alles in de buurt met gammastralen.
Net als elektronen reageren positronen op elektromagnetische velden en kunnen ze worden ingesloten met behulp van opsluittechnieken. Ze kunnen samen met antiprotons en antineutrons koppelen om antiatomen en antimoleculen te maken, hoewel alleen de eenvoudigste hiervan ooit zijn waargenomen. Positronen bestaan in een lage dichtheid in het hele kosmische medium en er zijn zelfs antimaterie-oogsttechnieken voorgesteld om hun energie te benutten.
Het bestaan van de positron werd voor het eerst gepostuleerd door de beroemde natuurkundige Paul Dirac in 1930, en ontdekte pas twee jaar later, in 1932, in een deeltjesversneller-experiment. Omdat ze klein zijn en reageren op magnetische velden, zijn positronen net zo gevoelig voor gebruik in deeltjesversnellerexperimenten als elektronen.
Tegenwoordig worden positronen het meest gebruikt in positronemissietomografie, waarbij een kleine hoeveelheid radio-isotoop met een korte halfwaardetijd in een patiënt wordt geïnjecteerd en na een korte wachttijd concentreert de radio-isotoop zich in de weefsels van interesse en begint af te breken, positrons vrijgeven. Deze positronen reizen enkele millimeters in het lichaam voordat ze op een elektron botsen en gammastralen vrijgeven, die door de scanner kunnen worden opgepikt. Dit wordt gebruikt voor verschillende diagnostische doeleinden, om de hersenen te bestuderen of om de beweging van een medicijn door het hele lichaam te volgen.
Futuristische voorgestelde toepassingen van positronen omvatten antimaterieoorlogvoering en energieproductie. Beide toepassingen zullen echter niet bijzonder waarschijnlijk op grote schaal worden gebruikt, vanwege hun willekeurige effect in oorlogvoering - moderne oorlogvoering gaat meer over precisie - en radioactieve emissies vergelijkbaar met nucleaire bommen. Tenzij extreem efficiënte middelen voor het oogsten van positronen uit de ruimte worden ontwikkeld, zullen positronen waarschijnlijk niet worden gebruikt voor energie, omdat het bijna net zoveel energie kost om ze te maken als wat zou worden geëxtraheerd uit het vernietigen ervan met conventionele materie.