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L'antimateria attorno a noi

L'idea dell'antimateria è un'idea così rivoluzionaria che per essere accettata dovette attendere molte verifiche sperimentali.

Oggi l'antimateria è usata ogni giorno in medicina per analizzare lo stato del cervello, tramite la tecnica chiamata Positron Emission Tomography (PET). La PET è un metodo di indagine che permette di misurare funzioni metaboliche e reazioni biochimiche in vivo ed ha larga applicazione nelle neuroscienze, in oncologia e cardiologia.
Nella PET i positroniDizionario provengono dal decadimento di nuclei radioattiviDizionario che vengono incorporati in un fluido speciale, iniettato poi per via endovenosa al paziente. I positroni emessi annichilanoDizionario con gli elettroniDizionario degli atomiDizionario vicini e danno luogo a due raggi gammaDizionario emessi in direzioni opposte. Essi vengono rivelati tramite opportuni rivelatoriDizionario, disposti in "anelli" attorno al paziente, per individuare e registrare i punti in cui si sono verificate le annichilazioni e quindi ricostruire dove si è distribuito il radiofarmaco nel corpo.


Fig. 1: Tipica scansione PET che permette di individuare l'attività metabolica cerebrale.

 


Fig. 2: Rappresentazione grafica del funzionamento della PET.
Clicca sulla figura per vedere l'animazione.
(Se non riesci a vedere l'animazione scarica Flash Player [qui]).

(Credit:
Davide Centomo, Dip. di Fisica Università di Bologna)

Raggi cosmiciDizionario provengono dallo spazio esterno, da ogni direzione. Alcuni di essi passano attraverso il nostro corpo ogni secondo di ogni giorno, ovunque noi siamo. I raggi cosmici primari sono composti principalmente da protoniDizionario e nuclei di elio (e relativamente pochi nuclei più pesanti) di alta energia. Giungendo nell'alta atmosfera terrestre essi collidono con i nuclei atomiciDizionario di azoto e ossigeno dell'aria. In molte collisioni l'energia ricompare come massa di nuove particelle e antiparticelle. I raggi cosmici sono così una sorgente naturale di antiparticelle e nel 1932 , studiandoli, Carl Anderson rivelò la prima antiparticella, il positrone.


Fig. 2: Un raggio cosmico interagisce nell'alta atmosfera dando luogo ad una cascata di nuove particelle e antiparticelle.
(Credit: INFN-Notizie N.6 aprile 2001 "Dai raggi cosmici all' universo" )
 
Fig. 3: Rappresentazione animata dell'interazione di un raggio cosmico con l'atmosfera. Per vedere l'animazione clicca sulla figura. (Se non riesci a vedere l'animazione scarica Flash Player [qui]).
(Credit:
Davide Centomo, Dip. di Fisica Università di Bologna)