Anihilacja

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Zobacz też: Anihilacja (film).
Diagram Feynmana przedstawiający anihilację elektronu z pozytonem. Powstaje foton, który następnie produkuje parę kwark-antykwark. Antykwark emituje gluon.

Anihilacja (z łac. annihilatio – unicestwienie, od nihil – nic[1]) – proces prowadzący do całkowitej destrukcji materii posiadającej masę. W fizyce anihilacją nazywamy oddziaływanie cząstki z odpowiadającą jej antycząstką[2], podczas którego cząstka i antycząstka zostają zamienione na fotony (zasada zachowania pędu nie dopuszcza możliwości powstania jednego fotonu – zawsze powstają co najmniej dwa) o sumarycznej energii równoważnej masom cząstki i antycząstki, zgodnie ze wzorem Einsteina: E=mc² (zobacz: Szczególna teoria względności).

Z punktu widzenia klasycznej elektrodynamiki jest to więc zamiana materii na promieniowanie elektromagnetyczne.

Anihilacja leptonów[edytuj | edytuj kod]

Anihilacja pary elektronpozyton, w wyniku której w zależności od układu spinów powstają dwa (99,8% rozpadów, czasami zdarza się, że emitowany jest jeden, trzy lub więcej[3]) fotony gamma: e+ + e- → 2γ.[4] Przed anihilacją elektron i pozyton formują quasi-stabilny układ zwany pozytonium, a liczba emitowanych fotonów zależna jest od stanu układu. Proces odwrotny do anihilacji zwany kreacją par może zachodzić tylko przy oddziaływaniu fotonu o odpowiednio wysokiej energii z polem elektrycznym cząsteczki (np. jądrem atomowym lub elektronem)[4].

Anihilacja barionów[edytuj | edytuj kod]

W przypadku anihilacji pary protonantyproton, ze względu na złożoność cząstek, anihilacja nie jest całkowita i prócz fotonów powstaje szereg innych cząstek. Podczas zetknięcia się protonu z antyprotonem kwarki będące elementami składowymi protonu łączą się z odpowiednimi antykwarkami antyprotonu tworząc mezony[5]. Mezony są niestabilne i ulegają rozpadowi na inne cząstki takie jak mion, elektron, neutrino lub ich antycząstki oraz promieniowanie elektromagnetyczne w postaci fotonów gamma. Podobnie wygląda proces anihilacji innych barionów takich jak neutron i antyneutron.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Słownik Wyrazów Obcych: anihilacja.
  2. Anihilacja par, [w:] Encyklopedia PWN [online] [dostęp 2021-07-22].
  3. J. Dryzek, T. Stegemann, B. Cleff, Badania warstwy wierzchniej metodą anihilacji pozytonów, Kraków: Instytut Fizyki Jądrowej im. H. Niewodniczańskiego 1996.
  4. a b Jan Pluta, Efekty wywoływane przez fotony w materii.
  5. W kręgu fizyki LO Turek