正电子
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正电子(又称阳电子、反电子、正子)是电子的反粒子,即电子的对应反物质。它带有+1单位电荷,+1.6×10-19C,自旋为1/2,质量与电子相同,皆为9.10×10-31kg。
Quick Facts 组成, 系 ...
首张观测到正电子存在的云室照片,由C·D·安德森所摄。云室的上下两部分由一片6毫米厚的铅片分开。可以肯定该正电子是从下方进入的,因为上方的轨迹比下方弯曲,即被磁场扭曲的程度较高,由此可知上方的能量较低。 | |
组成 | 基本粒子 |
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系 | 费米子 |
代 | 第一代 |
基本相互作用 | 重力、电磁、弱 |
符号 | β+ , e+ |
反粒子 | 电子 |
理论 | 保罗·狄拉克(1928年) |
发现 | 卡尔·戴维·安德森(1932年) |
质量 | 6969910938291000000♠9.10938291(40)×10−31 kg[1] 6996548579909460000♠5.4857990946(22)×10−4 u[1] |
电荷 | +1 e 6981160217656499999♠1.602176565(35)×10−19 C[1] |
自旋 | 1⁄2 |
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正电子与电子碰撞时会产生湮灭现象,这一过程遵守电荷守恒、能量守恒、动量守恒和角动量守恒。在高能情况下,湮灭会生成其他基本粒子。在低能情况下,正负电子湮灭主要生成两个或三个光子(有时也会生成更多光子)。另外,电子和正电子在湮灭之前有时会形成亚稳定的束缚态,即电子偶素。根据电子和正电子的不同自旋状态,电子偶素分为单态(1S0,总自旋为0)和三重态(3S1,总自旋为1)。在真空中,单态电子偶素的半衰期为125ps。三重态电子偶素的半衰期为142ns。
当能量超过1.02百万电子伏特的光子经过原子核附近时(成对产生),或者在放射性元素的正β衰变中(通过弱相互作用),都有可能产生正电子。
1930年英国物理学家保罗·狄拉克从理论上预言了正电子的存在,1932年美国物理学家卡尔·戴维·安德森在宇宙射线中发现了正电子。