Частицы, образующиеся при аннигиляции
Аннигиляция — это процесс, при котором частица и её античастица сталкиваются и преобразуются в другие частицы, обычно в фотоны, выделяя при этом энергию согласно принципу сохранения массы-энергии, выраженному уравнением Эйнштейна $E=mc2$. Этот процесс может происходить, например, при сталкивании электрона и позитрона (его античастицы).
Основной механизм
При аннигиляции электронов и позитронов выделяются фотоны, так как это наиболее вероятный исход. Два гамма-фотона с энергией примерно 0.511 МэВ (мегаэлектронвольт) на каждый испускаются в противоположных направлениях. Это соответствует массе покоя электронов и позитронов, где масса каждого из них прибл. 9.109 × 10^-31 кг.
Потенциальные продукты
Помимо фотонов, в процессах аннигиляции могут участвовать и другие, более массивные частицы, если суммарная энергия системы позволяет их возникновение. Например, это могут быть пионы или каоны, если энергия взаимодействующих частиц достаточно велика. В ускорителях элементарных частиц такие процессы тщательно изучаются, открывая множество перспектив в физике высоких энергий.
Применение в науке и технике
Процессы аннигиляции активно изучаются в контексте антивещества и поиска темной материи. Они также применяются в медицинской технике, например в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) для диагностирования различных заболеваний.
Ключевые слова: аннигиляция, частицы, античастицы, фотоны, квантовая физика, энергия.
Категория: Физика
Теги: квантовая физика, ядерная физика, аннигиляция