Hva er positronemisjon?

Positron -utslipp er et biprodukt av en type radioaktivt forfall kjent som Beta Plus Decay. I prosessen med beta pluss forfall, utløser en ustabil balanse av nøytroner og protoner i kjernen av et atom omdannelse av et overflødig proton til et nøytron. Under konverteringsprosessen sendes flere ekstra partikler, inkludert en positron, ut. Positronen er en spesiell type partikkel kjent som en beta -partikkel fordi det er et biprodukt av beta -forfall.

Denne prosessen med beta pluss forfall oppstår tilfeldig hele tiden i elementer med potensial til å oppleve denne typen radioaktivt forfall og energien til å transformere et proton til et tyngre nøytron. I tillegg til å produsere et nøytron, resulterer beta pluss forfall i produksjonen av en nøytrino og en positron. Positronen er antimaterens motstykke til elektronet, noe som betyr at når positroner og elektroner kolliderer, ødelegger de og genererer gammastråler. Denne egenskapen er viktig for forskere som utnytter positron emission i arbeidet sitt.

Radioaktivt forfall fører til at egenskapene til et atom endres, fordi balansen mellom protoner og nøytroner i kjernen skifter. Denne prosessen forklarer hvorfor et element kan eksistere i flere former kjent som isotoper, med hver isotop som har en annen balanse mellom protoner og nøytroner. Mange isotoper er ustabile, opplever raskt forfall og avgir radioaktive partikler i prosessen. Denne prosessen forklarer også ujevn fordeling av elementer på jorden, ettersom ustabile elementer forfaller til mer stabile former over tid, noe som fører til en høyere konsentrasjon av stabile elementer.

Det medisinske samfunnet bruker positronutslipp for en type medisinsk avbildningsstudie kjent som positronemisjonstomografi (PET). I denne studien blir isotoper som er kjent for å produsere positronutslipp introdusert for kroppen og følges når de beveger seg gjennom kroppen og produserer gammastråler. Isotoper med kortHalve liv som ikke vil forårsake skade på kroppen er valgt slik at PET -skanningen ikke vil være farlig, og avbildningsstudien kan kombineres med andre avbildningsteknikker som magnetisk resonansavbildning for å få et fullstendig bilde av hva som skjer inne i pasientens kropp.

PET -skanninger lar legene bildefunksjoner i kroppen, kanskje spesielt i hjernen. Skanningen er ikke inngripende, og gir et tiltalende alternativ til kirurgi for å se innsiden av kroppen, og den kan gi mye nyttig informasjon. Slike skanninger brukes i medisinsk diagnose og i medisinsk forskning, med positronemisjonstomografi skanninger av hjernen som er spesielt populære for forskere innen nevrologi som er interessert i hjernenes funksjoner.