Pozitronska emisija je stranski produkt vrste radioaktivnega razpada, znanega kot beta plus razpad. V procesu beta plus razpada nestabilno ravnovesje nevtronov in protonov v jedru atoma sproži pretvorbo presežnega protona v nevtron. Med postopkom pretvorbe se oddaja več dodatnih delcev, vključno z pozitronom. Pozitron je posebna vrsta delcev, znanih kot beta delec, ker je stranski produkt beta razpada.
Ta proces beta plus razpada se ves čas pojavlja naključno v elementih z možnostjo, da doživijo to vrsto radioaktivnega razpada in energijo za preoblikovanje protona v težji nevtron. Poleg proizvodnje nevtrona, beta plus razpad povzroči nastanek nevtrina in pozitrona. Pozitron je antimaterial dvojnik elektronu, kar pomeni, da ob trku pozitronov in elektronov uničita, pri čemer nastanejo žarki gama. Ta lastnost je pomembna za raziskovalce, ki pri svojem delu uporabljajo pozitronsko emisijo.
Zaradi radioaktivnega razpada se lastnosti atoma spremenijo, ker se ravnotežje protonov in nevtronov v jedru premakne. Ta proces pojasnjuje, zakaj lahko element obstaja v več oblikah, znanih kot izotopi, pri čemer ima vsak izotop drugačno ravnovesje protonov in nevtronov. Številni izotopi so nestabilni, hitro razpadajo in pri tem oddajajo radioaktivne delce. Ta proces pojasnjuje tudi neenakomerno porazdelitev elementov na Zemlji, saj nestabilni elementi sčasoma razpadejo v stabilnejše oblike, kar vodi v višjo koncentracijo stabilnih elementov.
Medicinska skupnost uporablja pozitronsko emisijo za vrsto medicinske slikovne študije, znane kot pozitronska emisijska tomografija (PET). V tej študiji se izotopi, za katere je znano, da proizvajajo pozitronske emisije, vnesejo v telo in jim sledijo, ko se premikajo po telesu in proizvajajo gama žarke. Izotopi s kratkim razpolovnim časom, ki ne bodo povzročili škode telesu, so izbrani tako, da PET skeniranje ne bo nevarno, slikovno študijo pa je mogoče kombinirati z drugimi tehnikami slikanja, kot je slikanje z magnetno resonanco, da dobimo popolno sliko o tem, kaj se dogaja. v notranjosti bolnikovega telesa.
Skeniranje PET omogoča zdravnikom, da slikajo funkcije telesa, morda najbolj v možganih. Pregled ni invaziven, zato je privlačna alternativa operaciji za vpogled v notranjost telesa in lahko zagotovi veliko koristnih informacij. Takšni pregledi se uporabljajo v medicinski diagnostiki in v medicinskih raziskavah, pri čemer je pozitronska emisijska tomografija možganov še posebej priljubljena za raziskovalce s področja nevrologije, ki jih zanimajo funkcije možganov.