• Tuesday October 20,2020

Antimaterjal

Selgitame teile, mis on antimaterjal, kuidas see avastati, selle omadused, erinevused ainega ja kus see on leitav.

Antimaterjal koosneb antielektronitest, antineutronitest ja antiprotoonidest.
  1. Mis on antimaterjal?

Osakeste füüsikas tuntakse osakestevastaste ainete tüüpi antimaterjalina, mitte tavaliste osakestena. See tähendab, et tegemist on harvemini esineva tüüpi asjadega.

See on tavalistest asjadest eristamatu, kuid selle aatomid koosnevad antieletroonidest (positiivse laenguga elektronid, mida nimetatakse positroniteks ), antineutronitest (vastassuunalise magnetilise momendiga neutronid) ja antiprotoonidest (negatiivse laenguga prootonid) ), tagurpidi tavalistest aatomitest.

Antimaterjal ja aine hävitavad need mõne hetke pärast teineteist, vabastades tohutul hulgal energiat, mis väljendub suure energiaga footonites (gammakiirgus) ja teistes paarides elemente. - cula-antipart cula. Seetõttu eksisteerivad nad tingimata erinevates ruumides.

Füüsikauuringutes eristatakse osakesi ja antiosakesi, kasutades horisontaalset riba (makro) sümbolitel, mis vastavad prootonile (p), elektronile (e) ja neutron (n). Samamoodi ekspresseeritakse antimaterjali aatomeid sama keemilise sümboliga, sama makroreegli kohaselt.

Lisaks: aatommudelid

  1. Antimaterjali avastamine

Paul Dirac postuleeris teoreetiliselt antimaterjali olemasolu 1928. aastal.

Antimaterjali olemasolu teoreeris 1928. aastal inglise füüsik Paul Dirac (1902–1984), kui tehti ettepanek formuleerida matemaatiline võrrand, mis ühendas Albert Einsteini ja Niels Bohri kvantfüüsika relatiivsuse põhimõtted.

See vaevaline teoreetiline töö lahendati edukalt ja sealt jõuti järeldusele, et pidi olema osake, mis oleks analoogne elektronile, kuid positiivse elektrilaenguga . Seda esimest antiosakese nimetati antielektrooniks ja tänapäeval on teada, et selle kokkupuude tavalise elektroniga põhjustab vastastikust hävimist ja footonite (gammakiirte) teket.

Seetõttu oli võimalik mõelda antiprotoonide ja antineutronite olemasolule. Diraci teooria kinnitati 1932. aastal, kui kosmiliste kiirte ja tavalise aine vastastikmõjus avastati positronid.

Pärast seda on täheldatud elektroni ja antielektroni vastastikust hävitamist. Nende kohtumine kujutab endast positrooniumi all tuntud süsteemi , mille poolestusaeg ei ületa kunagi 10–10 või 10–7 sekundit.

Seejärel oli 1955. aastal Californias Berkeleys osakestekiirendil võimalik toota suure energiatarbega aatomi kokkupõrgete abil antiprotoneid ja antineutroone, järgides Einsteini valemit E = mc 2 (energia võrdub mass ja valguse kiirus ruudus).

Samamoodi saadi 1995. aastal tänu Euroopa Tuumauuringute Organisatsioonile (CERN) esimene antiaatom. Neil Euroopa füüsikutel õnnestus luua vesiniku antimaterjali või antivesiniku aatom, mis koosnes antiprootonist tiirleval positronil.

  1. Antimaterjali omadused

Mateeria ja antimaterjali aatomid on võrdsed, kuid vastupidiste elektrilaengutega.

Värsked antimaterjali uuringud näitavad, et see on sama stabiilne küsimus kui tavaline. Selle elektromagnetilised omadused on aga mateeriale vastupidised .

Seda pole olnud lihtne põhjalikult uurida, arvestades selle laboris tootmise tohutuid rahalisi kulusid (umbes 62 500 miljonit USA dollarit loodud milligrammi kohta) ja selle väga lühikest kestust.

Laboratooriumi antimaterjalide loomise kõige edukam juhtum oli umbes 16 minutit . Isegi nii on need hiljutised kogemused võimaldanud meil mõista, et ainel ja antimaterjalil ei pruugi olla samad täpsed omadused.

  1. Kus on antimaterjal?

See on üks antimaterjali saladusi, mille kohta on palju võimalikke seletusi. Enamik teooriaid universumi päritolu kohta nõustub, et alguses olid mateeria ja antimaterjal sarnased .

Praegu näib vaadeldav universum siiski koosnevat ainult tavalisest ainest . Selle muutuse võimalikud selgitused osutavad mateeria ja antimaterjali koosmõjule tumeda ainega või esmasele asümmeetriale ainekoguse ja Suure Paugu ajal tekkiva antimaterjali vahel.

Mida me teame, on see , et meie planeedi Van Alleni rõngastel toimub antikehade loomulik tootmine . Need rõngad asuvad pinnast umbes kahe tuhande kilomeetri kaugusel ja reageerivad sel viisil, kui gammakiired tabavad väliskeskkonda.

Nimetatud antimaterjal kipub rühmitama, kuna selles piirkonnas pole piisavalt tavalist ainet, mis hävitaks, ja mõnede teadlaste arvates võiks sellist ressurssi kasutada antimaterjali eraldamiseks.

  1. Mis on antimaterjalist hea?

Praegu kasutatakse positroneid (antielektrone) juba tomograafia tegemiseks.

Antimaterjalil ei ole veel liiga palju praktilisi kasutusvõimalusi inimtööstuses tänu oma kõrgetele kuludele ja nõudlikule tehnoloogiale, mis hõlmab selle tootmist ja käitlemist. Teatud rakendused on aga juba reaalsus.

Näiteks tehakse positronemissioontomograafia (PET) tomograafia, mis viitas sellele, et antiprotoonide kasutamine vähi ravis on võimalik ja võib-olla tõhusam kui praegused tehnikad prootonitega (kiiritusravi).

Antimaterjali peamine rakendus oleks aga energiaallikas . Einsteini võrrandite kohaselt vabastab mateeria ja antimaterjali hävitamine nii palju energiat, et aine / antimaterjali hävitamine oleks üks kilo tonni kümme miljardit korda produktiivsem kui mis tahes keemiline reaktsioon ja kümme tuhat korda rohkem kui tuumafüüsika.

Kui neid reaktsioone kontrollitakse ja ära kasutatakse, muutuvad kõik tööstused ja isegi transport. Näiteks kümne milligrammi antimaterjali abil saaks kosmoselaeva Marsile vedada.

Jätka teemaga: mateeria päritolu


Huvitavad Artiklid

Vahelduvvool

Vahelduvvool

Selgitame, mis on vahelduvvool ja kuidas see töötab. Lisaks näited ja erinevus vahelduv- ja alalisvoolu vahel. Vahelduvvool on teatud tüüpi elektrienergia, mille käitumine on kõikuv. Mis on vahelduvvool? Kõige sagedamini kasutatavat elektrivoolu tüüpi, mida iseloomustab korrapärane ja tsükliline võnkumine selle suurusjärgus ja suunas, nimetatakse vahelduvvooluks (AC). See on teatu

Probleem

Probleem

Selgitame, mis on probleem ja mõnda selle omadust. Lisaks, millised on selle mõiste erinevad tähendused. Võib välja tuua probleeme, mis on esitatud küsimustena. Mis on probleem? Probleem on lahendamist vajav fakt, olukord või küsimus, see on konflikt, mis on esitatud ebamugavusena eesmärkide saavutamisel või stabiilsuse saavutamiseks erinevates valdkondades. Probleem

Traditsioon

Traditsioon

Selgitame teile, milline on traditsioon ja kust see termin pärineb. Seos seltside folklooriga. Traditsioon seaduses. Toll ja uskumused on osa ühiskonna traditsioonist. Mis on traditsioon? Traditsioon on väärtuste, tavade ja uskumuste kogum, mida ühiskonnas edastatakse erinevate põlvkondade kaudu (seda rühma nimetatakse sageli kultuuriväärtuseks). Seda ül

Dünaamiline

Dünaamiline

Selgitame teile, mis on dünaamika ja millised on dünaamika põhiseadused. Avastamise ajalugu ja sellega seotud põhimõtted. Isaac Newton kehtestas dünaamika põhiseadused. Mis on dünaamika? Dünaamika on füüsika osa, mis uurib kehale mõjuvate jõudude ja keha liikumisele avalduvate mõjude suhet. Vana-Kreeka

Kokkuvõte

Kokkuvõte

Selgitame, mis on kokkuvõte ja millised kokkuvõtte tüübid on olemas. Lisaks samme ühe ja näite kokkuvõtte tegemiseks. Need on teksti või kõne lühendatud vormid. Mis on kokkuvõte? Kokkuvõttest rääkides viidatakse muutuva pikkusega, alati lühikese ajaga tekstile, milles sünteesitakse või lühendatakse suurema ja / või suurema teksti ideesid keerukus.Eeldatavasti on ko

Protsess

Protsess

Selgitame, mis on protsess ja mis on selle toimingute komplekti eesmärk. Lisaks sellele selle mõiste erinevad tähendused. Haridusprotsessis õpib inimene elama ja olema. Mis on protsess? Sõna ` ` protsess pärineb ladina keeles processus , mis on moodustatud pro ( edasi ) ja cadere ( caminar ) See viitab edasiliikumisele, teatud trajektooril edasiliikumisele ja sarnasuse mõttes ajaliselt edasi liikumisele - seda terminit kasutatakse väga erinevates kontekstides, eriti tehnilises või tööstuslik, kuid säilitades alati selle algupärase mõtte. Üldiselt rää