Bilim dünyası teknolojinin yardımıyla her geçen gün geliştikçe karşımıza yepyeni kavramlar çıkmaya devam ediyor. Atomaltı parçacıklardan olan elektron, proton ve nötrondan sonra bir de pozitron adı verilen bir parçacıkla tanıştık. Neredeyse yüz yıl önce keşfedilmiş olan pozitron için anti parçacık olarak adlandırdığımız kavrama dair ilk önemli örnek demek mümkün.

Pozitron emisyon tomografisi verilen bir teknoloji sayesinde vücudumuzda kolay kolay görünmeyen gizli tümörler ortaya çıkarılıyor.

Pozitron: Anti elektron olarak da adlandırılan pozitron, elektronun anti madde karşılığı ya da anti parçacığı olarak kabul edilir. Bir elektronla aynı kütleye sahiptir. Bir elektron ile bir pozitron çarpıştığı zaman yok oluş meydana gelir. Çarpışmanın daha düşük enerjilerde gerçekleştiği durumda ise ortaya iki ya da daha fazla foton çıkabilir.

Pozitron, emisyon radyoaktif bozulması denilen bir etkileşim ya da enerjik bir fotonun malzemedeki farklı bir atomla etkileşime girerek çift üretim yapmasıyla oluşur. Nötron eksikliği bulunan radyoaktif çekirdekte yaşanan pozitif beta bozulması sonucu da pozitron yayılır. Pozitron kısa ömürlü partiküllerin çürümesi sonucu oluşabileceği gibi, insan eliyle de üretilebilir.

Pozitron boşlukta kararlı bir halde bulunan pozitron, elektron ile çarpışarak yok olma meydana getirir. Bu yok olma sırasında gama radyasyonu açığa çıkar. Yani pozitron tek başına kullanılmasa bile diğer atomaltı parçacıklarla etkileşime girdikten sonra meydana getirdiği tepkimeler kullanılmaktadır. Bunun en önemli örnekleri pozitron mikroskobu ve pozitron emisyon tomografisidir.

Review of Scientific Instruments dergisinin 1998 yılının Şubat sayısında yayımlanan bir makaleye göre Brandeis Üniversitesi, taramalı elektron mikroskobunu bir adım ileri götüren pozitron mikroskobunu geliştirdiler. Geliştirilen bu cihaz, 20 çözünürlükteki hedef üzerinde tek boyutlu y ışını taraması üretmek için geliştirildi.

Pozitron mikroskobunda bu şekilde kullanılan bir y ışını, büyük ölçekli kusurlara karşı çok daha hassastır. Çünkü örnek kusurlarında pozitron çok daha kolay bir şekilde yakalanır. Sonraki yıllarda geliştirilen yeniden pozitron emisyon mikroskobu adı verilen cihazlar, spesifik zıtlıkları gözlemleme şansını arttırmaktadır. Bu konuda yapılan çalışmalar devam ediyor.

Kısaca PET olarak da bilinen pozitron emisyon tomografisi, nükleer görüntüleme yöntemlerinden bir tanesidir. Tümör ve metastaz durumlarında en etkili görüntüleme yöntemi olarak kabul edilir çünkü bilinen tomografi yöntemlerinden farklı olarak vücudumuzda açıkça görülmeyen, gizli tümörlerin görüntülenmesini sağlar.

Detayları biraz karışık ama kabaca anlatmak gerekirse; işlem öncesi hastaya içinde 18F olarak adlandırılan radyoaktif bir maddenin az da olsa bulunduğu şekerli bir bileşim damardan verilir. Pozitron emisyon tomografisi çalıştığı zaman tümörlü hücrelerin etrafında toplanmış bu maddeleri tespit eder. Yani tümör açığa çıkarılmış olur.

Damardan radyoaktif madde verilmesi sizi korkutmasın çünkü bunların ömrü çok kısadır ve oldukça kısa sürede vücuttan atılır. Bu avantajı sayesinde kemoterapi seanslarının başarı durumu bu şekilde gözlemlenebilir. Dahası yok olduğu düşünülen ama vücuda yayılma şüphesi olan tümörlerin yayılma durumu da bu şekilde ortaya çıkarılabilir.

Robert Oppenheimer, Dirac denkleminin negatif elektronun bir çözümü olabileceğine karşı çıktı. 1931 yılına geldiğimizde Hermann Weyl, negatif elektron ile pozitif elektron kütlesinin aynı olduğunu gösterdi. Bu iki fikri tekrar ele alan Dirac, anti elektron adını verdiği ama henüz gözlemlenmemiş bir parçacığın tahmini üzerine bir makale yayımladı.

Richard Phillips Feynman ve Ernst Stueckelberg, Dirac tarafından tahmin edilen pozitronun aslında elektronun zamanda geriye doğru giden bir versiyonu olarak yorumlanması gerektiğini söylediler ve Dirac denklemini yeniden yorumladılar. Yoichiro Nambu, üretim ve imha üzerinde bu parçacığı yeniden yorumladı ve karşıtlığı şu cümle ile anlattı;

“Şimdi ve sonra meydana gelebilecek çiftlerin nihai olarak yaratılması ve yok edilmesi, yaratılış veya yok olma değil, yalnızca hareket eden parçacıkların geçmişten geleceğe veya gelecekten geleceğe yön değişikliğidir.”

 

Kaynak: 1