Vad är positronemission?
positronemission är en biprodukt av en typ av radioaktivt förfall som kallas beta plus förfall. I processen med beta plus förfall utgör en instabil balans mellan neutroner och protoner i kärnan i en atom omvandlingen av en överskottsproton till en neutron. Under omvandlingsprocessen släpps flera ytterligare partiklar, inklusive en positron,. Positronen är en speciell typ av partikel som kallas en beta -partikel eftersom den är en biprodukt av beta -förfall.
Denna process av beta plus förfall sker slumpmässigt hela tiden i element med potentialen att uppleva denna typ av radioaktivt förfall och energin för att förvandla en proton till en kraftigare neutron. Förutom att producera en neutron resulterar beta plus förfall i produktionen av en neutrino och en positron. Positronen är antimateriell motsvarighet till elektronen, vilket innebär att när positroner och elektroner kolliderar, förintar de och genererar gammastrålar. Den här egenskapen är viktig för forskare som utnyttjar positronemissjon i sitt arbete.
radioaktivt förfall gör att egenskaperna hos en atom förändras, eftersom balansen mellan protoner och neutroner i kärnskiften. Denna process förklarar varför ett element kan existera i flera former som kallas isotoper, varvid varje isotop har en annan balans mellan protoner och neutroner. Många isotoper är instabila, upplever snabb förfall och avger radioaktiva partiklar under processen. Denna process förklarar också den ojämna fördelningen av element på jorden, när instabila element förfaller till mer stabila former över tid, vilket leder till en högre koncentration av stabila element.
Medicinskt samhälle använder positronemission för en typ av medicinsk avbildningsstudie som kallas Positron Emission Tomography (PET). I denna studie introduceras isotoper som är kända för att producera positronutsläpp till kroppen och följs när de rör sig genom kroppen och producerar gammastrålar. Isotoper med kortHalvliv som inte kommer att orsaka skador på kroppen väljs så att PET -skanningen inte är farlig, och bildstudien kan kombineras med andra bildtekniker som magnetisk resonansavbildning för att få en fullständig bild av vad som händer i en patients kropp.
PET -skanningar tillåter läkare att bildfunktioner i kroppen, kanske mest särskilt i hjärnan. Skanningen är inte invasiv, vilket ger ett tilltalande alternativ till kirurgi för att se insidan av kroppen, och den kan ge mycket användbar information. Sådana skanningar används vid medicinsk diagnos och i medicinsk forskning, med positronemissionstomografisökningar i hjärnan är särskilt populära för forskare inom neurologin som är intresserade av hjärnans funktioner.