پاد ذره چیست؟

همواره در جهان پایستگی وجود دارد. پایستگی جرم، پایستگی انرژی، پایستگی بار و …. با در نظر گرفتن قانون  پایستگی در جهان حضور پاد ذره ها را می توان بهتر درک کرد. ماده از ذرات تشکیل شده و یکی از ویژگی‌هایی که برای طبقه بندی ذره به کار می رود؛ سرشت پاد ذره آن است. هر ذره دارای یک پاد ذره است که طول عمر و جرم یکسان با آن ذره دارد ولی دارای علامت بار الکتریکی مخالف ذره است. پاد ذره الکترون، پوزیترون است که در سال ۱۹۳۰ در واکنش‌هایی که از پرتوهای کیهانی به دست آمد کشف شد. برخلاف بار الکترون، بار پوزیترون مثبت، ولی انرژی سکون آن با الکترون برابر است. پاد پروتون در سال ۱۹۵۶ کشف شد و بارش منفی است.

پاد ذره

 می‌توان با یک پوزیترون و یک پاد پروتون یک اتم پاد هیدروژن ساخت که همانند اتم هیدروژن معمولی است.

پاد هیدروژن

پاد ذره‌ها پایدارند اما وقتی ماده در کنار پاد ماده خود قرار گیرد، هر دو از میان می روند و به جای آنها پرتو گاما با انرژی بالایی تولید می شود. اگر این انرژی به اندازه کافی زیاد باشد، می تواند به جفت ماده و پاد ماده دیگری نیز تبدیل شود که این تصویر خوبی از تبدیل ماده و انرژی به یکدیگر و بیان فرمول معروف انیشتن است.

برخورد ذره و پاد ذره

سلاح های پاد ذره ای

پاد ذرات از برخورد شدید ذرات دیگر بوجود میآیند. این وظیفه به عهده شتابدهنده‌ها است.در سلاح های پاد ذره از پاد ذره ها به عنوان منبع تولید انرژی استفاده می شود. به طور مثال اگر در سلاح های پاد ذره ای از پاد نوترون استفاده شود از آنجایی که همه مواد در هسته خود نوترون دارند با برخورد پاد نوترون به جسم مورد نظر، پاد نوترون با نوترون واکنش انجام داده و انرژی فوق العاده زیادی آزاد می کند که باعث نابودی جسم مورد نظر می شود. این انرژی آزاد شده به حدی زیاد است که اثر مخرب ۱ گرم از پاد ذره ها ۳ برابر بمب اتم انداخته شده بر هیروشیما است. یا به عبارت دیگر اگر یک انسان ذره و یک انسان پاد ذره با یکدیگر دست دهند انرژی حاصل شده برای از بین بردن چندین شهر کافی است.

سلاح پاد ذره ای

سلاح های پاد ذره ای در حال حاضر وجود ندارند اما کشورهای پیشرفته بودجه زیادی را به این موضوع اختصاص داده اند. یکی از مشکلاتی که در راه ساخت این سلاح ها وجود دارد مهار و نگه داری پاد ذره هاست که هنوز موفق به مهار و نگه داری پاد ذره های تولید شده در شتاب دهنده ها نشده اند. یکی دیگر از مشکلاتی که در حال حاضر برای ساخت این سلاح ها وجود دارد بودجه زیادی است که برای ساخت این سلاح لازم است. برای ساخت این سلاح ها به شتاب دهنده های قوی احتیاج است که ساخت این شتاب دهنده ها هزینه زیادی را در بر دارد بطوری که برای ساخت شتابدهنده سرن حدود ۵۰ کشور با هم همکاری کرده اند. همچنین می‌توان با استفاده از ذره و پاد ذره ، فضاپیماهایی را به جلو راند. یک فضاپیمای مجهز به موتور ذره – پاد ذره در کسری از مدت زمان که امروزه یک فضاپیمای مجهز به موتور هیدروژن مایع لازم دارد تا به ستارگان همسایه خورشید برسد، ما را به آن سوی مرزهای منظومه شمسی (خورشیدی) خواهد برد. سرعت این چنین فضاپیمایی در مقایسه با سرعت شاتلهای فضاهای کنونی همانند سرعت یک یوزپلنگ در مقابل لاک پشت است. این فضاپیما می‌تواند سفر یازده ماهه جستجوگر سیاره بهرام را یک ماهه به انجام رساند. دیگر توانایی پاد ذره در ایجاد سرعتهای بسیار بالا و نزدیک به سرعت نور است. اما این بار به جای سفر در کیهان ، سفر در زمان مورد نظر است. این تصور جدید از زمان ، به ما می‌آموزد که می‌توان با سرعت گرفتن ، نقطه خاصی از فضا- زمان را کمتر منتظر گذاشت و این همان جایی است که پاد ذره به کمک ما می‌شتابد.

در دنیای مدرن آینده، کشوری می تواند قدرت کافی داشته باشد که شتاب دهنده ذرات داشته باشد و بتواند پاد ذره تولید نماید.