پادماده
فیزیک پزشکی
جناب آقای دکتر رازجویان
مجید حاجی حسینعلی
بهار 87
ز
تاریخچه اتم
نظریه های یونانیان باستان
1897: مدل کیک کشمشی تامسون
1911: آزمایش رادرفورد، کشف پروتون ارائه مدل او
تاریخچه اتم
تا 1920: هسته = p+e
1912: ارئه مدل اتمی بور
1920: تصحیح مدل بور- اعداد کوانتومی
1926: ارائه مدل موجی برای
اتم
1932: نوترون توسط چادویک کشف شد.
پیش به سوی مدل استاندارد
باغ وحشی از ذرات زیراتمی
واپاشی β پایستگی انرژی و تکانه را به خطر انداخت.(n=p + e)
پائولی: نوترینو(ν) به وجود آورنده این اختلاف است
1956: کشف نوترینو
1928: دیراک در تلاش برای ارتباط نسبیت خاص
و قوانین حاکم بر رفتار الکترون در میدان های
مغناطیسی و الکتریکی، به معادله مشهور خود رسید.
1932: کشف پوزیترون
باغ وحشی از ذرات زیراتمی
1930: یوکاوا πرا به عنوان حامل نیروی قوی پیش بینی کرد.
1947: πتوسط سیسیل پاول کشف شدند.
واپاشی π منجر به تولید μ می شود.
از واپاشی μ ذره ν تولید می شود.
1975: کشف τ که در گروه e و μ
است.
سازماندهی باغ وحش توسط کوارک ها
1964: مدل کوارکی توسط گلمن و زوئیک ارائه شد.
مدل کوارکی آنها(u,d,s) توانست هادرون ها را
توصیف کند.
شواهد تجربی وجود کوارک ها و بعد از آن گلئون ها را
تایید کرد.
مدل کوارکی در 1970: سه کوارک و چهار لپتون
پیش بینی وجود کوارک افسون(c)
1974کشف کوارک افسون
1975: کشف تاو و نیوترون وابسته به آن
1980: کشف کوارک ته(b)
1995: کشف کوارک سر
سازماندهی باغ وحش توسط کوارک ها ذرات تشکیل دهنده ماده(فرمیون)
سازماندهی باغ وحش توسط کوارک ها ذرات حامل انرژی(بوزون ها)
پادماده
1kg شکر می تواند انرژی لازم برای حرکت یک اتوموبیل را برای 100.000 سال تامین کند.
می توانیم به کمک شتابدهنده ذرات با سرعت زیاد را به هدف اثابت دهیم و دما در حدود10میلیارد درجه داشته باشیم
قوانین طبیعت ایجاب می کند:
انرژی فقط می تواند به مواد خاصی تبدیل شود.
ماده و پادماده همراه هم تولید شوند
پادماده
دست کمک طبیعت: پرتو های کیهانی
1932: کشف پوزیترون با گذراندن
پرتوهای کیهانی از اتاق ابر
پادپروتون به انرژی بیشتری نیاز داشت
و کشف آن 22 سال به تاخیر افتاد(1953)
آیا پادهسته ها وجود دارند؟
1965: پاددوترون
آیا پاداتم ها وجود دارند؟
1995: کشف اولین پادهیدروژن در CERN
کارخانه ساخت پادپروتون(AD)
ATHENA: Antihydrogen Production and Precision Experiments
ATRAP: Cold Antihydrogen for Precise Laser Spectroscopy
ASACUSA : Atomic Spectroscopy and Collisions using Slow Antiprotons
AD چگونه کار می کند؟
ابرتصادم گر هادرونی(LHC)
LHC: یک شتاب دهنده ذرات با انرژی و پیچیدگی های بی سابقه
در جستجوی پادماده
دیراک قویا معتقد به وجود پاد جهان ها بود
اگر ماده ای هم به زمین نزدیک شود، توسط اتم های جو به انرژی تبدیل می شود.
استفاده از بالن ها
تلاش ها در خارج جو: فرستادن AMS-01
در طول ماموریت 10روزه خود، هیچ پادذره ای را شناسایی نکرد
به تازگی شار عظیمی از پرتوهای گاما ناشی از نابودی پوزیترون ها در مرکز کهکشان پیدا شده است.
ممکن است ذرات سنگین تر، در صورت وجود هرگز به ما نرسند.
ماموریت های آینده: AMS-02
کاربرد پادماده
PET
در PET منبع پوزیترون، ماده رادیواکتیو ضعیف شده ای است که در بدن بیمار تزریق می شود.
در PET، الکترون و پوزیترون، به دو فوتون تبدیل می شوند.
سوخت
در حال حاظر، تولید و نگهداری آن تنها در داستان های تخیلی امکان پذیر شده است.
منابع
سیری در جهان ذرات زیراتمی – سیندی شوآرتز – ترجمه: ابوکاظمی، پاشائی – انتشارات فاطمی
دانشنامه روزنامه شرق – شماره 8 – خرداد 85
www.livefromcern.com