imported>Wassermaus: /* Anwendungen */ Formulierung im Bandwurmsatz gekürzt

2024-11-09T15:16:02Z

Anwendungen: Formulierung im Bandwurmsatz gekürzt

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{{Infobox Teilchen
|name=Positron (e+)
|klassifikation=[[Elementarteilchen]] [[Fermion]] [[Lepton]]
|ladung_e= 1
|ladung_c =
|masse_kg =
|masse_me = {{ZahlExp|1,000000000||suffix=(8)}}<ref>[https://pdglive.lbl.gov/DataBlock.action?node=S003DM Review of Particle Properties], [[Particle Data Group]], 2023</ref>
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Das '''Positron''' ([[Kofferwort]] 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.

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.

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://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.43.491 Online]}}</ref> Da sich die quantenmechanischen Eigenschaften aller Elektronen, abgesehen von Ladung und [[Helizität]], gleichen, wurde das Wortpaar ''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.

== Entstehung ==
Positronen entstehen
* beim β+-Zerfall (einer der beiden Arten des [[Betazerfall]]s)
* beim Zerfall positiver [[Myon]]en (z. B. aus der [[Kosmische Strahlung|Kosmischen Strahlung]])
* bei der [[Proton-Proton-Reaktion]] im Zentrum der Sonne
* bei der [[Paarbildung (Physik)|Paarbildung]] in energiereichen Stoßprozessen – im Einzelnen:
** Wechselwirkung harter [[Gammastrahlung]] mit Materie
** Experimente an [[Teilchenbeschleuniger]]n
** Wechselwirkung der kosmischen Strahlung mit der Erdatmosphäre
** [[Terrestrischer Gammablitz|Terrestrischen Gammablitzen]]

In normaler Umgebung „verschwinden“ Positronen innerhalb kürzester Zeit durch gegenseitige Annihilation mit Elektronen, in der Regel unter Emission zweier oder dreier [[Gammaquant]]en. Der Annihilation kann die Bildung eines [[Positronium]]atoms vorausgehen. Nur in einem sehr guten [[Vakuum]] können Positronen mittels Magnetfeldern aufbewahrt werden.

== Anwendungen ==
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+-radioaktives Atom entweder zusätzlich oder an Stelle eines nicht radioaktiven Atoms angekoppelt. Die Glucose wird von Geweben mit hohem Energiebedarf wie Tumoren oder dem Gehirn vermehrt verstoffwechselt, ist dort also höher konzentriert als in anderen Regionen. Die bei der Positron-Elektron-Annihilation paarweise entstehenden Gammaquanten werden mit Detektoren außerhalb des Körpers nachgewiesen. Da die Quanten eines Paares stets in entgegengesetzten Richtungen davonfliegen, lässt sich eine Anhäufung der strahlenden Glucosemoleküle gut lokalisieren, und ihre Konzentration kann bildlich sichtbar gemacht werden.

Das hierfür verwendete [[Radionuklid|radioaktive Nuklid]] muss einerseits langlebig genug sein, dass 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 eine OH-Gruppe durch ein radioaktives Atom 18F (Halbwertszeit 109,77 min) ersetzt ist.

== Weblinks ==
{{Wiktionary|Positron}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4175441-4}}

[[Kategorie:Lepton]]

Positron - Versionsgeschichte

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