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Ein Positron ist der antimaterielle Partner eines Elektrons. Es hat genau die gleiche Masse wie ein Elektron, besitzt aber die entgegengesetzte elektrische Ladung. Wenn es von der Materie getrennt gehalten wird, können Positronen ewig existieren. Wenn jedoch ein Positron auf ein Elektron trifft, vernichten sich die beiden Teilchen in einem Energieblitz.

Der Theoretiker Paul Dirac sagte 1928 Positronen und andere Antiteilchen voraus. Indem er die klassische Beschreibung der Bewegung eines Elektrons mit den neuen Theorien der Relativitätstheorie und der Quantenmechanik kombinierte, fand Dirac eine rätselhafte Lösung für seine Gleichungen: ein Elektron, das sich mit negativer Energie bewegt, was in der klassischen Physik unmöglich ist. Er interpretierte sein Ergebnis als ein Antiteilchen, das sich mit positiver Energie bewegt. Vier Jahre später beobachtete der Physiker Carl Anderson in einem Nebelkammerexperiment das von Dirac vorhergesagte Positron. Für ihre Entdeckungen erhielten sowohl Dirac als auch Anderson den Nobelpreis.

Heute haben Positronen zahlreiche Anwendungen in der Teilchenphysikforschung und in der medizinischen Bildgebung. Wissenschaftler können den Annihilationsprozess „umkehren“ und eine große Anzahl von Positronen erzeugen, indem sie zum Beispiel ein Stück Metall mit einem intensiven Elektronenstrahl beschießen. Eine weitere Quelle für Positronen sind radioaktive Isotope wie z.B. Kohlenstoff-11. Krankenhäuser verwenden Beschleuniger, um diese kurzlebigen Isotope zu erzeugen und sie als medizinische Marker in der Positronen-Emissions-Tomographie zu verwenden. Die PET-Technik ermöglicht die Visualisierung von biologischen Prozessen und Systemen wie Blutfluss, Stoffwechsel und Neuronenrezeptoren.

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