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正电子
正电子
所谓正电子,是指质量、带电量与电子完全相同,但带正电的粒子,最早是由狄拉克从理论上预言的。1932年8月2日,美国加州工学院的安德森等人向全世界庄严宣告,他们发现了正电子。其实在安德森之前,曾有一对夫妇科学家——约里奥·居里夫妇(皮埃尔·居里夫妇的女婿与女儿)首先观察到正电子的存在,但他们并未引起重视,从而错过了这一伟大发现。这对居里夫妇也为人类作出过杰出贡献,他们除错过了正电子的发现外,还同样错过了中子的发现及核裂变的发现,以致于三次走到诺贝尔物理学奖的门槛前而终未能破门而入。但因他们在放射性方面的杰出贡献,他们仍获得了1935年的诺贝尔化学奖。

正电子,其质量为m=9.1×10-31千克,电量为g=+1.6×10-19库仑,自旋与电子相同。正电子是如何被检测出来的呢?这就要借助于电磁场中的云雾室了。

我们知道,每一种物质都存在饱和蒸汽压,当外界压强大于该物质的饱和蒸汽压时,这种物质的蒸汽就开始凝结成液滴。但是如果蒸气很纯净,这时即使外界压强超过了它的饱和蒸汽压,蒸汽却不会自动凝结,这就成了过饱和气体。如果这时在过饱和气体中加上一个很小的扰动,如带电粒子的存在或其它杂质的存在,气体就会以这个杂质为核心迅速凝结成小液滴。因此当带电粒子在过饱和蒸汽中飞行时,蒸汽就会沿着粒子飞行的径迹凝结,从而我们通过观测这些液滴的轨迹,就可以知道粒子的运动情况,这就是云雾室,是由著名物理学家威尔逊发明的。

正电子的发现也是利用云雾室来观测的。在云雾室中充入过饱和的乙醚气,当物质放射出正电子时,正电子穿过云雾室,在正电子运行轨道中出现液滴线,通过外加磁场测量

正电子的偏转方向及半径就可以知道它的带电符号,及荷质比(带电量与质量的比值)从而确定正电子的性质。正电子的发现开辟了一个新的研究领域,即反物质领域的研究。

正电子(Positron,e+),又称阳电子

  正电子是电子的反粒子,除带正电荷外,其它性质与电子相同。正电子是不稳定粒子,遇到电子会与之发生湮灭(Annihilation),放出两个伽玛光子(gamma ray photon),每个能量为0.511*10^6 eV 。当正电子与原子核接触时,就会与核外电子发生湮灭,这就是阳电子炮的原理正电子不是地球上物质的基本成分.正电子虽然比较稳定,但一碰到电子就会很快湮灭而转变为光子,所以不容易观测到.

  正电子的发现使人联想到是否存在反质子,反中子......,现在已经证实每种粒子都存在一种和它对应的反粒子

  有人设想,用反粒子制造反物质(例如反氢原子),上述等粒子体的获得,是向制造反氢原子迈进的很大的一步.物质和反物质的结合中(湮灭中),可释放大量的能量(比核能高几个数量级),未来宇宙飞船有可能携带某种物质和这种物质的反物质作为能源.

  若要实现人类载人火星探索的伟大梦想,我们需要数吨化学燃料,相反,若使用反物质,则仅需数十毫克,理论速度极限可达光速的十分之一。然而,事实上,这种动力的诞生也伴随着代价。有些反物质的反应会生成大量高能伽马射线。伽马射线就如同照射在类固醇上的X光一样,它们能穿透物质,分解细胞内分子,因此,它们会对人体有害。另外,高能伽马射线由于会使制造发动机材料的原子破裂,会让发动机本身也具有放射性。
  美国正在开发反物质飞船,现在已有原型机LY,但没法坐人,放上去试验的生物,各位绝对猜不出结果,不仅仅是死亡,是神秘地消失了,不存在,仪器测出这些生物都变成伽玛电子了,这么夸张的飞船哪个飞行员敢上去.

作者:王老师(495105)07-04-08 14:22回复此贴
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