Anihilacja

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Antymateria
Particles and antiparticles.svg
Wprowadzenie
Anihilacja
Antycząstki
Antycząstka
PozytonAntyprotonAntyneutronAntykwark
Znani uczeni
Paul DiracCarl David AndersonAndriej Sacharow
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, 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 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[2]) fotony gamma: e+ + e- → 2γ.[3] Przed anihilacją elektron i pozyton formują quasi-stabilny układ zwany pozytonium, a ilość 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).[3]

Anihilacja pary protonantyproton. W tym wypadku ze względu na złożoność cząstek nie możemy mówić o całkowitej anihilacji. Podczas zetknięcia się protonu z antyprotonem kwarki będące elementami składowymi protonu łączą się z odpowiednimi antykwarkami antyprotonu tworząc mezony.[4] 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.

Przypisy

  1. Słownik Wyrazów Obcych : anihilacja
  2. J.J. Dryzek J.J., T.T. Stegemann T.T., B.B. Cleff B.B., Badania warstwy wierzchniej metodą anihilacji pozytonów, Kraków: Instytut Fizyki Jądrowej im. H. Niewodniczańskiego 1996.
  3. a b JanJ. Pluta JanJ., Efekty wywoływane przez fotony w materii.
  4. W kręgu fizyki LO Turek

Zobacz też[edytuj]