• Friday August 12,2022

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

Agraar

Agraar

Selgitame teile, mis on agraarne ja millistele aspektidele see viitab. Lisaks põllumajanduse ajalugu ja mis on põllumajanduse seadus. Agromaailm on sama vana kui inimkond ise. Mis see on? Mõiste „agraar” tähendab kõike, mis on seotud maaelu ja maapiirkondade majandusliku ärakasutamisega: istutamine ja taimekasvatus, loomakasvatus, Puuviljade kogumine jms Neid aspekte nimetatakse tavaliselt põllumajanduseks . Agraarne

LAN-võrk

LAN-võrk

Selgitame, mis on LAN-võrk ja olemasolevad võrgutüübid. Lisaks, mis see on ja kuidas ruuter töötab. Mis on Internet? LAN-võrgud on ettevõtetes, ettevõtetes ja kodudes tavalised ja igapäevased. Mis on LAN-võrk? Seda tuntakse kui `` LAN Network '' (lühend inglise keeles: Local Network Area , mis tõlgib Local Area Network'i ) arvutivõrku, mille ulatus on piiratud ruumi vähendatud füüsiline , näiteks maja, korter või äärmisel juhul hoone. LAN-võrgu kaudu saa

Kvalifitseerivad omadussõnad

Kvalifitseerivad omadussõnad

Selgitame teile, millised on täpsustavad omadussõnad, loetelu näidetest ja lausetest, mida nende omadussõnade abil saab moodustada. Kvalifikatiivsed omadussõnad kaasnevad nimisõnadega ja eristavad neid. Millised on kvalifitseerijad? Kvalifitseerivad omadussõnad on adjektiivi tüüp, mis omistab sellele antud nimisõna või rea omaduste komplekti, o Igal juhul on sellel mõned omadused. Kvalifitse

Avarii

Avarii

Selgitame, mis on hädaolukord ja mis tüüpi hädaolukorrad on olemas. Lisaks, mis on hädaabisüsteem. Metsatulekahjude korral kuulutatakse tavaliselt välja erakorraline seisukord. Mis on hädaolukord? Hädaolukord on kiireloomuline ja täiesti ettenägematu tähelepanu kas õnnetuse või ootamatu sündmuse tõttu.Sõltuvalt selle

Ühiskond

Ühiskond

Selgitame, mis on ühiskond ja mõnda seda iseloomustavat komponenti. Lisaks ühiskonnas elamise olulisus. Inimühiskondi iseloomustab nende struktuuri suurem keerukus. Mis on ühiskond? Mõiste "ühiskond" tähendab ladina keeles "societas" kõiki elusolendite rühmi või rühmi, kes elavad kogukonnas , nii inimeste kui ka mõne looma hulgas. Viimase puh

Haldusaudit

Haldusaudit

Selgitame teile, mis on haldusaudit, selle põhimõtted ja tüübid. Lisaks selle erinevad eesmärgid ja metoodika. Haldusaudit hindab organisatsiooni tervikuna. Mis on haldusaudit? Administratiivkontrolli all mõistetakse mis tahes ettevõtte või organisatsiooni organisatsioonilise struktuuri, selle kontrollimehhanismide, toimimise ja inimressursside täielikku ülevaadet ning Materjalid See on protseduur, mis hindab organisatsiooni tervikuna , võrreldes selle toimimist eesmärkidega nii globaalselt kui ka üksuste kaupa, et saada ettekujutus juhtimismudeli tõhususest. Mõistet '