Заманбап илимдин алдында турган эң кызыктуу милдеттердин бири – ааламдын сырларын ачуу. Дүйнөдөгү бардык нерсе заттан же субстанциядан тураары белгилүү. Бирок, илимпоздордун божомолу боюнча, Чоң жарылуу учурунда курчап турган дүйнөнүн бардык объектилерин түзгөн субстанция гана пайда болбостон, антиматерия, антиматерия жана демек антибөлүкчөлөр да пайда болгон. маанилүү.
Электрондун антибөлүкчөсү
Жашоосу болжолдонуп, андан соң илимий жактан далилденген биринчи антибөлүкчө позитрон болгон.
Бул антибөлүкчөнүн келип чыгышын түшүнүү үчүн атомдун түзүлүшүнө кайрылыш керек. Белгилүү болгондой, атомдун ядросунда протондор (оң заряддуу бөлүкчөлөр) жана нейтрондор (зарядка ээ эмес бөлүкчөлөр) болот. Анын орбиталарында электрондор айланышат - терс электр заряды бар бөлүкчөлөр.
Позитрон – электрондун антибөлүкчөсү. Анын оң заряды бар. Физикада позитрондун символу төмөнкүдөй көрүнөт: e+ (электронду белгилөө үчүн колдонулган символe-). Бул антибөлүкчө радиоактивдүү ажыроонун натыйжасында пайда болот.
Позитрон протондон эмнеси менен айырмаланат?
Позитрондун заряды оң, ошондуктан анын электрон менен нейтрондон айырмасы ачык көрүнүп турат. Бирок протон электрон менен нейтрондон айырмаланып, оң зарядга да ээ. Кээ бир адамдар позитрон менен протон бир эле нерсе деп ойлоп жаңылышат.
Айырмачылыгы протон бөлүкчө, заттын бир бөлүгү, ар бир атомдук ядронун бир бөлүгү болгон биздин дүйнөнү түзгөн зат. Позитрон – электрондун антибөлүкчөсү. Оң заряддан башка протон менен эч кандай байланышы жок.
Позитронду ким ачкан?
Позитрондун бар экенин биринчи жолу 1928-жылы англиялык физик Пол Дирак сунуш кылган. Анын гипотезасы электронго оң заряддуу антибөлүкчө туура келет деген гипотеза болгон. Мындан тышкары, Дирак жолугуп, эки бөлүкчө тең жок болуп, процессте чоң көлөмдөгү энергияны бөлүп чыгарат деп сунуштады. Анын дагы бир гипотезасы тескери процесс бар, анда ага тескери электрон жана бөлүкчө пайда болот. Сүрөттө электрондун жана анын антибөлүкчөлөрүнүн издери көрсөтүлгөн
Бир нече жылдан кийин физик Карл Андерсон (АКШ) булут камерасы менен бөлүкчөлөрдү сүрөткө тартып, алардын изин изилдеп жатып, электрондорго окшош бөлүкчөлөрдүн издерин тапкан. Бирок, тректер магнит талаасынан тескери ийриликке ээ болгон. Ошондуктан алардын заряды оң болгон. Бөлүкчөлөрдүн зарядынын массага катышы электрондуку менен бирдей болгон. Ошентип, Дирактын теориясы эксперименталдык жактан тастыкталды. Андерсон бердиБул антибөлүкчө позитрон деп аталат. Анын ачылышы үчүн окумуштуу физика боюнча Нобель сыйлыгына татыктуу болгон.
Электрон менен позитрондун туташкан системасы "позитроний" деп аталат.
Жок кылуу
"Жок кылуу" термини "жок болуу" же "кыйратуу" деп которулат. Пол Дирак бөлүкчө электрону менен электрондун антибөлүкчөсү кагылышууда жок болот деп айтканда, алардын жок кылынышы айтылган. Башкача айтканда, бул термин материя менен антиматериянын өз ара аракеттенүү процессин сүрөттөп, алардын өз ара жок болушуна жана бул процесстин жүрүшүндө энергия ресурстарынын бөлүнүп чыгышына алып келет. Ошентип, заттын бузулушу болбойт, ал башка формада гана жашай баштайт.
Электрон менен позитрондун кагылышуусу учурунда фотондор пайда болот - электромагниттик нурлануунун кванттары. Алардын заряды да, эс алуу массасы да жок.
"Жубайлардын төрөлүшү" деп аталган тескери процесс да бар. Бул учурда бөлүкчө жана антибөлүкчө электромагниттик же башка өз ара аракеттенүүнүн натыйжасында пайда болот.
Бир позитрон менен бир электрон кагылышканда да энергия бөлүнүп чыгат. Көптөгөн бөлүкчөлөрдүн антибөлүкчөлөр менен кагылышы эмнеге алып келерин элестетүү жетиштүү. Адамзат үчүн жок кылуунун энергетикалык потенциалы баа жеткис.
Антипротон жана антинейтрон
Электрондун антибөлүкчөлөрү табиятта бар болгондуктан, башка фундаменталдык бөлүкчөлөрантибөлүкчөлөрү бар. Антипротон жана антинейтрон тиешелүүлүгүнө жараша 1955 жана 1956-жылдары ачылган. Антипротондун заряды терс, антинейтрондун заряды жок. Ачык антибөлүкчөлөр антинуклондор деп аталат. Ошентип, антиматерия төмөнкүдөй формага ээ: атомдордун ядролору антинуклондордон турат, ал эми позитрондор ядронун айланасында орбиталанат.
1969-жылы СССРде антигелийдин биринчи изотопу алынган.
1995-жылы антиводород CERNде (Европалык өзөктүк изилдөө лабораториясы) иштелип чыккан.
Антизаттарды алуу жана анын мааниси
Айтылгандай, электрондун, протондун жана нейтрондун антибөлүкчөлөрү кагылышуу учурунда энергияны пайда кылып, баштапкы бөлүкчөлөрү менен жок боло алышат. Ошондуктан бул кубулуштарды изилдөө илимдин ар кандай тармактары үчүн чоң мааниге ээ.
Антизаттарды алуу өтө узак, эмгекти талап кылган жана кымбат процесс. Бул үчүн атайын бөлүкчөлөрдүн тездеткичтери жана магниттик тузактар курулуп жатат, алар пайда болгон антиматерияны кармап турушу керек. Антизат бүгүнкү күндө эң кымбат зат.
Эгер антиматерия өндүрүшүн ишке киргизсе, анда адамзат көп жылдар бою энергия менен камсыз болмок. Кошумчалай кетсек, антиматерия ракета отун жаратуу үчүн колдонулушу мүмкүн, анткени, чындыгында, бул отун жөн гана антизаттын кандайдыр бир зат менен тийүүсүнөн алынмак.
Антизаттык коркунуч
Адам жасаган көптөгөн ачылыштар сыяктуу эле, электрон жана нуклондук антибөлүкчөлөрдүн ачылышы да адамдаргаолуттуу коркунуч. Атом бомбасынын күчүн жана ал алып келе турган кыйроолорду бардыгы билет. Бирок заттын антиматерия менен байланышы учурундагы жарылуунун күчү өтө чоң жана атомдук бомбанын күчүнөн көп эсе чоң. Ошентип, бир күнү "антибомба" ойлоп табылса, адамзат өзүн өзү жок кылуунун босогосуна салат.
Биз кандай жыйынтык чыгарсак болот?
- Аалам зат жана антиматериядан турат.
- Электрондун жана нуклондордун антибөлүкчөлөрү "позитрон" жана "антинуклондор" деп аталат.
- Антибөлүкчөлөр карама-каршы зарядга ээ.
- Материя менен антиматериянын кагылышуусу жок кылууга алып келет.
- Жок болуу энергиясы ушунчалык зор болгондуктан, ал адамдын жыргалчылыгына кызмат кылып, анын жашоосуна коркунуч келтириши мүмкүн.
