Anihilacja

Anihilacja (z łac. annihilatio – unicestwienie^[1], zniweczenie^[2], od nihil – nic^[1][3]) – proces prowadzący do całkowitej destrukcji materii posiadającej masę. W fizyce anihilacją nazywa się oddziaływanie cząstki z odpowiadającą jej antycząstką^[4], podczas którego cząstka i antycząstka zostają zamienione na fotony (prawie zawsze^[5] dwa, skierowane w przeciwne strony, czego wymaga zasada zachowania pędu^[6][7]) o sumarycznej energii równoważnej masom spoczynkowym cząstki i antycząstki, zgodnie ze wzorem Einsteina: E=mc².

Zobacz też: Anihilacja (film).

Diagram Feynmana przedstawiający anihilację elektronu z pozytonem. Powstaje foton, który następnie produkuje parę kwark–antykwark. Antykwark emituje gluon

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

Anihilacja leptonów

Anihilacja pary elektron–pozyton, w wyniku której w zależności od układu spinów powstają dwa (99,8% rozpadów, czasami zdarza się, że emitowany jest jeden, trzy lub więcej^[5]) fotony gamma: e⁺ + e⁻ → 2γ^[8]. Ponieważ zarówno elektron, jak i pozyton mają energię spoczynkową 0,511 MeV, energia promieniowania z ich anihilacji wynosi 1,022 MeV^[6][7]. 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)^[8].

Anihilacja barionów

W przypadku anihilacji pary proton–antyproton, 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^[9]. 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

Zobacz multimedia związane z tematem: Anihilacja

Zobacz hasło anihilacja w Wikisłowniku

• paradoks Hardy’ego