60秒でわかる解説

陽電子は、電子の反物質としてのパートナーです。 電子とまったく同じ質量を持ち、逆の電荷を帯びています。 陽電子は、物質から切り離されていれば、永遠に存在し続けることができます。

理論家のポール・ディラックは、1928年に陽電子やその他の反粒子を予言した。 ディラックは、古典的な電子の運動の記述と、相対性理論や量子力学の新しい理論を組み合わせることで、古典物理学では不可能な「負のエネルギーで動く電子」という不可解な解答を発見した。 それは、古典物理学ではありえない「電子が負のエネルギーで動いている」というもので、ディラックは「反粒子が正のエネルギーで動いている」と解釈した。 その4年後、物理学者のカール・アンダーソンが雲室実験でディラックが予言した陽電子を観測した。

現在、陽電子は素粒子物理学の研究や医療用画像処理技術など、さまざまな分野で活用されている。 例えば、強力な電子ビームを金属片に照射することで、消滅プロセスを「逆」にして大量の陽電子を作り出すことができる。 陽電子のもう一つの発生源は、炭素11などの放射性同位元素である。 病院では、加速器を使ってこれらの短命の同位元素を生成し、ポジトロン・エミッション・トモグラフィーの医療マーカーとして使用している。 PET技術は、血流、代謝、神経細胞の受容体などの生物学的プロセスやシステムの視覚化を可能にします。

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