Aniquilació partícula-antipartícula
.jpg){kind=link}
En física, la aniquilació partícula-antipartícula es referix a la trobada d'una partícula material en la seua respectiva antipartícula, en el que tota la massa d'abdós partícules es transforma en energia i/o atres partícules.
Descripció
[editar | editar còdic]
Si una partícula i la seua antipartícula es troben en els estats quàntics apropiats, llavors poden aniquilar-se l'una a l'atra i produir energia o atres partícules.
Aniquilació positrón-electró
[editar | editar còdic]La reacció i+ + i- → γ + γ es coneix com a aniquilació positrón-electró. Consistix en la conversió total de la massa d'un electró i un positrón en energia, és la forma més observada d'aniquilació partícula-antipartícula.
ya que l'aniquilació de parells és un procés frut de l'interacció electromagnètica l'energia sempre s'emetrà en forma de rajos gamma. Si les partícules es mouen a velocitats molt menors que la de la llum o es troben en repòs, es produiran 2 fotons emesos en la mateixa direcció pero en sentits oposts, cada u en una energia de 0.511 MeV, lo que coincidix en les masses en repòs de l'electró i del positrón. Normalment abdós partícules formaran prèviament un estat lligat conegut com positronio el qual és inestable i termina sempre en l'aniquilació.
Si les partícules choquen a velocitats propenques a les de la llum estes s'aniquilaran al vol sense formar un estat metaestable previ. Els fotons resultants podran formar ànguls distints de 180° en les seues trayectòries d'eixida i seran més energètics, podent, inclús, generar parells de partícules de masses majors a les de l'electró i el positrón. Este fet és usat en els acceleradors de partícules, a on estes partícules són aniquilades en les seues respectives antipartículas. L'aspecte del registre d'una seqüència de aniquilació, creacions i decaigudes, lo que fa que se li done a esta seqüència el nom de cascada.
Usualment lo que ocorre, tal i com s'observa en la figura, és que el positrón abans d'aniquilar-se es va frenant en el mig fins que la seua energia és suficientment baixa com per a que siga capturat per un electró per a formar positronio. Aixina l'aniquilació en vol és rara en la pràctica i la major part de fotons eixiran en sentits oposts i exactament en 511 keV d'energia cada u.
L'aniquilació d'un parell electró-positrón en un sol fotó: i+ + i- → γ no pot ocórrer, ya que es viola el principi de conservació de l'energia i del moment, la reacció inversa és també impossible per la mateixa raó;[1] no obstant este fenomen s'observa en la naturalea, en a on es pot crear un parell electró-positrón virtuals a partir d'un sol fotó en una energia d'a lo manco la massa d'abdós partícules (1.022 MeV). Lo cert, és que segons la teoria quàntica de camps este procés està permés com un estat quàntic intermig per a temps suficientment curts en els que la violació de la conservació de l'energia pot acomodar-se al principi d'incertitut d'Heisenberg. Açò obri la via per a la producció de parells virtuals o la seua aniquilació a on l'estat quàntic d'una sola partícula pot fluctuar en un estat quàntic de dos partícules i tornar al seu estat inicial. Estos processos són importants en l'estat de buit i la renormalización d'una teoria quàntica de camps. També obri el camí per a una mescla de partícules neutres a través de processos com el mostrat ací, que és un eixemple complicat de la renormalización de la massa.
L'aniquilació de positrones és utilisada pels dispositius de diagnòstic mèdic PET per a generar imàgens tridimensionals de certes regions del cos.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ La web de Física. «Impossibilitat de la creació de parells electró – positrón en el buit». Consultat el 27 d'octubre de 2017.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Aniquilación partícula-antipartícula» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.