L’émission de positons est un sous-produit d’un type de désintégration radioactive connue sous le nom de désintégration bêta plus. Dans le processus de désintégration bêta plus, un équilibre instable des neutrons et des protons dans le noyau d’un atome déclenche la conversion d’un proton en excès en un neutron. Au cours du processus de conversion, plusieurs particules supplémentaires, dont un positron, sont émises. Le positron est un type spécial de particule connue sous le nom de particule bêta, car il s’agit d’un sous-produit de la désintégration bêta.
Ce processus de désintégration bêta plus se produit tout le temps au hasard dans des éléments ayant le potentiel de subir ce type de désintégration radioactive et l’énergie nécessaire pour transformer un proton en un neutron plus lourd. En plus de produire un neutron, la désintégration bêta plus entraîne la production d’un neutrino et d’un positron. Le positron est la contrepartie antimatière de l’électron, ce qui signifie que lorsque les positons et les électrons entrent en collision, ils s’annihilent, générant des rayons gamma. Cette propriété est importante pour les chercheurs qui exploitent l’émission de positons dans leur travail.
La désintégration radioactive modifie les propriétés d’un atome, car l’équilibre des protons et des neutrons dans le noyau se déplace. Ce processus explique pourquoi un élément peut exister sous plusieurs formes appelées isotopes, chaque isotope ayant un équilibre différent de protons et de neutrons. De nombreux isotopes sont instables, subissent une désintégration rapide et émettent des particules radioactives au cours du processus. Ce processus explique également la répartition inégale des éléments sur Terre, car les éléments instables se désintègrent en des formes plus stables au fil du temps, conduisant à une concentration plus élevée d’éléments stables.
La communauté médicale utilise l’émission de positons pour un type d’étude d’imagerie médicale connue sous le nom de tomographie par émission de positons (TEP). Dans cette étude, des isotopes connus pour produire des émissions de positons sont introduits dans le corps et suivis lorsqu’ils se déplacent dans le corps et produisent des rayons gamma. Les isotopes à demi-vie courte qui ne causeront pas de dommages au corps sont sélectionnés de manière à ce que la TEP ne soit pas dangereuse, et l’étude d’imagerie peut être combinée à d’autres techniques d’imagerie telles que l’imagerie par résonance magnétique pour obtenir une image complète de ce qui se passe. à l’intérieur du corps d’un patient.
Les TEP permettent aux médecins d’imager les fonctions du corps, peut-être plus particulièrement dans le cerveau. L’analyse n’est pas invasive, offrant une alternative attrayante à la chirurgie pour voir l’intérieur du corps, et elle peut fournir de nombreuses informations utiles. Ces analyses sont utilisées dans le diagnostic médical et dans la recherche médicale, les tomographies par émission de positons du cerveau étant particulièrement appréciées des chercheurs dans le domaine de la neurologie qui s’intéressent aux fonctions du cerveau.