Positrone

Positrone
	Foto del primo positrone mai osservato
Classificazione	Particella elementare
Famiglia	Fermioni
Gruppo	Antileptoni
Generazione	Prima
Interazioni	Gravità, elettromagnetica, debole
Simbolo	e+, β+
Antiparticella	Elettrone (e−)
Teorizzata	Paul Dirac (1928)
Scoperta	Carl D. Anderson (1932)
Proprietà fisiche
Massa	9,1093826(16)×10−31 kg; 1/1/5,4858990945(24)×10−4 u; 0,510998918(44) MeV/(c2)
Carica elettrica	+1 e; +1,602176634×10−19 C
Carica di colore	No
Spin	½

Il positrone, chiamato anche antielettrone o positone,^[2] è l'antiparticella dell'elettrone. Come tale, ha carica elettrica +e, uguale e opposta a quella dell'elettrone, lo stesso spin 1/2 e la stessa massa.^[3]

Storia

I positroni furono scoperti nei raggi cosmici da Carl Anderson nel 1932.^[4] Furono Patrick Blackett e Giuseppe Occhialini^[5] a completare la scoperta l'anno successivo, confermando la previsione teorica dell'esistenza di un'antiparticella dell'elettrone formulata da Paul Dirac qualche anno prima.

I positroni sono usati anche in campo medico. La tomografia a emissione di positroni (PET) è una tecnica che permette di valutare la presenza di cellule tumorali somministrando al paziente sostanze metabolicamente attive marcate con radioisotopi a rapido decadimento che emettono positroni.

Annichilazione

Quando un positrone viene in contatto con un elettrone si ha un processo di annichilazione e la loro massa viene convertita in energia, nella maggior parte dei casi sotto forma di due fotoni ad altissima energia nella banda dei raggi gamma, secondo il seguente processo:

e^{+}+e^{-}\longrightarrow 2\ {\mbox{fotoni}}\,\gamma

Prima dell'annichilazione, il positrone e l'elettrone possono anche formare, in determinate condizioni, un atomo di tipo esotico, per sua natura instabile, chiamato positronio.

Produzione di positroni

Un positrone può essere generato dal decadimento radioattivo β+ o dall'interazione con la materia di fotoni aventi energia superiore a 1,022 MeV; questo processo è chiamato produzione di coppia in quanto genera un positrone e un elettrone, in base alla conservazione della carica elettrica e del numero leptonico.

Note

^ (EN) Electron Mass -- from Eric Weisstein's World of Physics
^ positrone ^{[collegamento interrotto]}, su dizionari.hoepli.it. URL consultato il 29 settembre 2022.
^ Leptons, su hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. URL consultato il 29 settembre 2022.
^ Carl D. Anderson, The Positive Electron, in Physical Review, vol. 43, n. 6, 15 marzo 1933, pp. 491–494, DOI:10.1103/PhysRev.43.491. URL consultato il 29 settembre 2022.
^ Atop the Physics Wave Rutherford Back in Cambridge, 1919–1937, su aip.org. URL consultato il 29 settembre 2022 (archiviato dall'url originale il 21 ottobre 2014).