Anihilare

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Diagrama Feynman a anihilării unui pozitron și a unui electron într-un foton gamma, care apoi decade din nou într-un pozitron și un electron prin procesul de realizare a perechilor .

În fizică, anihilarea (literalmente distrugerea totală sau dispariția completă a unui obiect, din latina nihil , nimic) este rezultatul întâlnirii unei particule subatomice cu antiparticulele sale. [1]

Când se întâmplă acest lucru, ambele mase sunt transformate total în energie . Deoarece energia și impulsul , sau impulsul, trebuie conservate, energia eliberată este utilizată pentru a crea alte particule și antiparticule, astfel încât suma energiei și impulsului lor să fie exact egală cu cea a particulelor originale. O metodă simplă pentru a face față acestui aspect al anihilării este oferită de cei patru vectori ai relativității speciale.

Nimicirea particulelor cu energie scăzută (de exemplu, un electron cu un anti-electron sau pozitron ) produce de obicei doi sau mai mulți fotoni gamma , care sunt mai susceptibili de a fi generați deoarece au o masă zero de repaus :

Pe de altă parte, în acceleratoarele de particule de mare energie (de exemplu, LHC la CERN ), o cantitate mare de particule grele exotice sunt generate ca un eveniment secundar de anihilare, chiar dacă durata de viață a acestor particule este foarte limitată.

Exemple de anihilare

Anihilarea electron-pozitroni

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: anihilarea electron-pozitroni .

Când un electron cu energie scăzută se anihilează cu un pozitron cu energie scăzută (anti-electron), ei pot produce doar doi fotoni gamma, deoarece electronul și pozitronul nu au suficientă energie pentru a produce particule cu masă mai mare. Mai mult, conservarea energiei și a impulsului împiedică crearea unui singur foton. Atât electronul, cât și pozitronul au o energie de repaus (adică o masă) de aproximativ 511 KeV . Când are loc anihilarea dintre electroni și pozitroni, masa celor două particule este transformată total în energie. Energia de repaus a celor două particule este de fapt transformată în energia celor două raze gamma care sunt create. Fiecare dintre razele gamma are o energie de aproximativ 511 KeV.

Când electronul și pozitronul au energii scăzute, pot fi produse doar două raze gamma. Cu toate acestea, dacă una sau ambele particule au energie mai mare, pot fi produse perechi de alte particule, de exemplu .

Anihilarea proton-antiproton

Când un proton se ciocnește cu antiparticulele sale (și, în general, atunci când orice barion se ciocnește cu un antibaryon), reacția nu este la fel de simplă ca anihilarea electron-pozitronii. Spre deosebire de electron, protonul nu este o particulă elementară. De fapt, este o particulă compusă din trei quarks de valență și un număr nedeterminat de quarks de mare, legați de gluoni . Deci, atunci când un proton se ciocnește cu un antiproton, unul dintre quarcurile de valență care îl constituie se poate anihila cu un antiquark , în timp ce resturile de quarks se vor rearanja în mezoni (în principal pioni și kaoni ) care se vor îndepărta de punctul în care a avut loc anihilarea. . Mesonii creați sunt particule instabile și se vor descompune.

Acest tip de reacție are loc între orice barion (o particulă formată din trei quarcuri) și un antibarion (alcătuit din trei anticarci). Anihilarea poate apărea între antiprotoni și neutroni sau între antineutroni și protoni.

Notă

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85005354 · GND (DE) 4236317-2
Fizică Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica