Pósitrons

As emissões denominadas de pósitrons são partículas que têm a mesma massa do elétron, porém, possuem carga positiva. Elas são simbolizadas da seguinte forma: ₊₁⁰e, β⁺ ou ₊₁⁰β.

Sua descoberta se deu no ano de 1934, quando o casal Irene Curie (filha de Marie e Pierre Curie) e Frederic Joliot realizaram experimentos envolvendo o bombardeamento de uma lâmina de alumínio com partículas alfa. Eles observaram que eram produzidos um isótopo do fósforo (₁₅³⁰P) e um nêutron.

Todavia, posteriormente, esse fósforo, que também era radioativo, passou a produzir um isótopo do silício (₁₄³⁰Si) e, o mais interessante, uma partícula de massa igual a dos elétrons, mas com carga positiva, que recebeu o nome de pósitron.

₁₃²⁷Al + ₂⁴α → ₁₅³⁰P + ₀¹n

₁₅³⁰P → ₊₁⁰e + ₁₄³⁰Si

Portanto, os pósitrons foram descobertos durante a produção do primeiro núcleo radioativo artificial (₁₅³⁰P), que não está presente na natureza.

O pósitron também pode ser denominado de partícula beta positiva, pois, na verdade, ele é uma antipartícula beta negativa (_-1⁰β).

Os pósitrons são emitidos por núcleos de radioisótopos que possuem uma grande quantidade de prótons. Eles são resultado da desintegração de prótons (₁¹p) instáveis que se converteram em nêutrons (₀¹n). O nêutron permanece no núcleo e a partícula de pósitron (₊₁⁰β) é expulsa juntamente à radiação gama (₀⁰γ) e um neutrino (₀⁰ν):

₁¹p → ₀¹n → ₊₁⁰β + ₀⁰γ + ₀⁰ν

Dessa forma, quando um radioisótopo emite um pósitron, seu número de massa (A) não se altera, pois o nêutron formado permanece no núcleo no lugar do próton que se converteu. Porém, o número atômico (Z - que é o número de prótons) se altera, diminuindo em uma unidade.

Genericamente, temos:

_Z^AM → ₊₁⁰e + _{Z - 1}^AN

Isso pode ser visto na reação de transmutação artificial do isótopo do fósforo no isótopo do silício descrita anteriormente:

₁₅³⁰P → ₊₁⁰e + ₁₄³⁰Si

Observe que o número de massa do isótopo do fósforo e do silício é o mesmo (30), mas o número atômico diminuiu uma unidade (de 15 para 14).

Atualmente, a emissão de pósitrons é usada em diagnóstico por imagem cintilográfica. No caso da cintilografia óssea, um traçador radioativo específico e inofensivo se agrega à matriz óssea, levando a um fluxo sanguíneo local, que pode ser acompanhado no corpo por meio dos pósitrons que emite.