Subatomare Teilchen – Positronen

Positronen sind subatomare Teilchen, die zur Kategorie der Antiteilchen gehören. Sie haben die gleiche Masse wie Elektronen, tragen jedoch eine positive Ladung anstelle der negativen Ladung der Elektronen. Das Positron ist das Antiteilchen zum Elektron.

Das Positron wurde 1932 von Carl D. Anderson entdeckt und ist ein Ergebnis von Prozessen, die in der Hochenergiephysik auftreten. Es entsteht beispielsweise bei bestimmten Formen der radioaktiven Zerfallreaktion, wie dem Beta-Plus-Zerfall, bei dem ein Proton in den Atomkern umgewandelt wird und ein Positron und ein Neutrino freigesetzt werden.

Wenn ein Positron auf ein Elektron trifft, können sie sich gegenseitig annihiliieren, was bedeutet, dass sie sich gegenseitig vernichten. Bei der Annihilation werden die Massen der beiden Teilchen in Energie umgewandelt, die in Form von Gammastrahlung (hochenergetische elektromagnetische Strahlung) freigesetzt wird. Dieser Prozess wird in der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) verwendet, einem bildgebenden Verfahren in der medizinischen Diagnostik, bei dem die Annihilation von Positronen und Elektronen zur Erzeugung von Bildern verwendet wird.

Positronen haben eine sehr kurze Lebensdauer, da sie aufgrund ihrer positiven Ladung mit den Elektronen in ihrer Umgebung wechselwirken und sich annihiliieren. Um Positronen länger zu „fangen“ und zu untersuchen, werden spezielle Einrichtungen wie Positronen-Emissions-Tomographen oder Teilchenbeschleuniger eingesetzt.

Die Erforschung von Positronen und ihrer Wechselwirkungen mit Materie hat wichtige Auswirkungen auf verschiedene Bereiche der Physik, wie beispielsweise die Hochenergiephysik, die Kernphysik und die medizinische Bildgebung.