„Positron“ – Versionsunterschied
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Heute ist wieder ein schöner Tag ihr "SAMEN"! |
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{{Infobox Teilchen |
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|name=Positron (e<sup>+</sup>) |
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|klassifikation=[[Elementarteilchen]]<br />[[Fermion]]<br />[[Lepton]] |
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|ladung_e= 1 |
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|ladung_c = 1,602 176 565(35) · 10<sup>−19</sup><ref name="CODATA-e">{{internetquelle |url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?e |hrsg=National Institute of Standards and Technology |titel=CODATA Recommended Values |zugriff=2014-02-17}} Elementarladung in [[Coulomb|C]]</ref> |
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|masse_u = 5,485 799 0946(22) · 10<sup>−4</sup> <ref>{{internetquelle |url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?meu |hrsg=National Institute of Standards and Technology |titel=CODATA Recommended Values |zugriff=2014-02-17}} Elektronenmasse in [[Atomare Masseneinheit|u]]</ref> |
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|masse_kg = 9,109 382 91(40) · 10<sup>−31</sup> <ref>{{internetquelle |url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?me |hrsg=National Institute of Standards and Technology |titel=CODATA Recommended Values |zugriff=2014-02-17}} Elektronenmasse in [[Kilogramm|kg]]</ref> |
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|masse_me = 1 |
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|masse_ev = |
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|masse_mev = 0,510 998 928(11)<ref name="CODATA-mec2mev">{{internetquelle |url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mec2mev#mid |hrsg=National Institute of Standards and Technology |titel=CODATA Recommended Values |zugriff=2014-02-17}} Elektronenmasse in [[Elektronenvolt|MeV/c<sup>2</sup>]]</ref> |
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|compton_wellenlaenge_m = 2,426 310 2389(16) · 10<sup>−12</sup> <ref name="CODATA-ecomwl">{{internetquelle |url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?ecomwl |hrsg=National Institute of Standards and Technology |titel=CODATA Recommended Values |zugriff=2014-02-17}} Compton-Wellenlänge</ref> |
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|magnetisches_moment_jt = 928,476 430(21) · 10<sup>−26</sup> <ref name="CODATA-muem">{{internetquelle |url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?muem |hrsg=National Institute of Standards and Technology |titel=CODATA Recommended Values |zugriff=2014-02-17}} Magnetisches Moment</ref> |
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|g_faktor = 2,002 319 304 361 53(53)<ref name="CODATA-gem">{{internetquelle |url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?gem |hrsg=National Institute of Standards and Technology |titel=CODATA Recommended Values |zugriff=2014-02-17}} g-Faktor</ref> |
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|gyromagnetisches_verhaeltnis_st = 1,760 859 708(39) · 10<sup>11</sup><ref>{{internetquelle |url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?gammae |hrsg=National Institute of Standards and Technology |titel=CODATA Recommended Values |zugriff=2014-02-17}} Gyromagnetisches Verhältnis</ref> |
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|spinzahl = 1/2 |
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|isospinzahl = |
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|isospin_z = |
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|lebensdauer_s = |
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|lebensdauer=stabil |
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|wechselwirkung = [[Schwache Wechselwirkung]]<br />[[Elektromagnetische Wechselwirkung|Elektromagnetische Wechselw.]]<br />[[Gravitation]] |
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Das '''Positron''' ([[Kunstwort]] aus '''posi'''tive Ladung und Elek'''tron'''), Formelzeichen <math>\mathrm{e}^+\!\,</math>, ist ein [[Elementarteilchen]] aus der Gruppe der [[Lepton]]en. Es ist das [[Antiteilchen]] des [[Elektron]]s, mit dem es bis auf das [[Vorzeichen (Zahl)|Vorzeichen]] der [[elektrische Ladung|elektrischen Ladung]] und des [[magnetisches Moment|magnetischen Moments]] in allen Eigenschaften übereinstimmt. |
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Treffen ein Positron und ein Elektron aufeinander, kann eine Paarvernichtung ([[Annihilation]]) eintreten. In einem idealen [[Vakuum]], in dem es keine Elektronen gibt, sind Positronen hingegen stabil. |
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Das Positron war das erste bekannte Antiteilchen. Seine Existenz wurde 1928 von [[Paul A. M. Dirac]] vorhergesagt.<ref>{{Literatur|Autor=P. A. M. Dirac|Titel=The Quantum Theory of the Electron|Sammelwerk=Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character|Band=A|Nummer=778|Jahr=1928|Seiten=610-624|DOI=10.1098/rspa.1928.0023|Online=[http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/117/778/610 Online]}}</ref> [[Carl David Anderson]] entdeckte es am 2. August 1932 experimentell in der [[Kosmische Strahlung|kosmischen Strahlung]] und gab ihm auch seinen Namen.<ref>{{Literatur|Autor=C. D. Anderson|Titel=The Positive Electron|Sammelwerk=Physical Review|Band=43|Nummer=6|Jahr=1933|Seiten=491-494|DOI=10.1103/PhysRev.43.491|Online=[http://astrophysics.fic.uni.lodz.pl/100yrs/pdf/08/006.pdf PDF]}}</ref> Da sich die quantenmechanischen Eigenschaften aller Elektronen abgesehen von Ladung und [[Helizität]] gleichen, wurde das Begriffspaar ''Positron''–''Negatron'' für die beiden Varianten des Elektrons vorgeschlagen. Die Bezeichnung Negatron hat sich allerdings nicht durchgesetzt und wird in der Literatur heute nur noch gelegentlich benutzt. |
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== Entstehung == |
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Positronen entstehen |
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*beim β<sup>+</sup>-Zerfall (einer der beiden Arten des [[Betazerfall]]s), |
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*beim Zerfall positiver [[Myon]]en (z. B. aus der [[Kosmische Strahlung|Kosmischen Strahlung]]) |
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*und bei der [[Paarbildung (Physik)|Paarbildung]] in energiereichen Stoßprozessen, nämlich: |
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**Wechselwirkung harter [[Gammastrahlung]] mit Materie, |
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**Experimente an [[Teilchenbeschleuniger]]n, |
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**Wechselwirkung der kosmischen Strahlung mit der Erdatmosphäre, |
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**[[Terrestrischer Gammablitz|Terrestrischen Gammablitzen]]. |
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In normaler Umgebung „verschwinden“ Positronen innerhalb kürzester Zeit durch gegenseitige Annihilation mit Elektronen. Nur in einem sehr guten [[Vakuum]] können Positronen mittels Magnetfeldern aufbewahrt werden. |
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== Anwendungen == |
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Anwendungen von Positronen außerhalb der grundlagenphysikalischen Forschung beruhen auf der speziellen, leicht zu identifizierenden Strahlung der Paarvernichtung. Insbesondere die [[Positronen-Emissions-Tomographie]] (PET) ist in der modernen [[Medizintechnik]] ein wichtiges [[Bildgebendes Verfahren (Medizin)|bildgebendes Verfahren]]. Hierbei wird dem Patienten ein Positronen emittierendes [[Radiopharmakon]] verabreicht, und zwar ein Stoff, der im Stoffwechsel des Menschen vorkommt (bspw. [[Glucose]]). An das Molekül dieses Stoffes ist ein β<sup>+</sup>-radioaktives Atom entweder zusätzlich oder an Stelle eines nicht radioaktiven Atoms angekoppelt. Zu beachten ist in der [[Nuklearmedizin]], dass das radioaktive Isotop einerseits langlebig genug ist, damit es in ein Biomolekül eingebaut und vom Herstellungslabor (meist einer [[Zyklotron]]-Anlage) zum Patienten gebracht werden kann, andererseits jedoch kurzlebig genug, um während der Messung Bildgebung zu ermöglichen, danach aber den Patienten nicht mehr unnötig mit Strahlung zu belasten. Der hauptsächlich benutzte [[Tracer_(Nuklearmedizin)|Tracer]] bei der PET ist [[Fluordesoxyglucose|FDG-18]], bei dem ein Atom <sup>19</sup>[[Fluor|F]] durch ein radioaktives Atom <sup>18</sup>F (Halbwertszeit 109,77 min) ersetzt ist. Die Glucose wird von Geweben mit hohem Energiebedarf wie Tumoren oder dem Gehirn vermehrt verstoffwechselt, ist dort also höher konzentriert als in anderen Regionen. Diese Konzentration wird bildlich sichtbar gemacht. |
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== Literatur == |
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*{{Literatur|Autor=Lisa Randall|Titel=Verborgene Universen: Eine Reise in den extradimensionalen Raum|Verlag=Fischer|Ort= Frankfurt|ISBN=3100628055|Auflage=4.|Jahr=2006}} |
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== Weblinks == |
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{{Wiktionary|Positron}} |
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== Einzelnachweise == |
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<references /> |
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{{Normdaten|TYP=s|GND=4175441-4}} |
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[[Kategorie:Lepton]] |
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Version vom 14. Mai 2014, 10:53 Uhr
Heute ist wieder ein schöner Tag ihr "SAMEN"!