Elektron-pozitron anhilasyonu, bir elektron (
e-
) ve bir pozitron (
e+
, elektronun antiparçacığı ) çarpıştığı zaman oluşur. Düşük enerjilerde, çarpışmanın sonucu elektron ve pozitronun anhilasyonu (imhası) ve gama ışını fotonlarının oluşmasıdır:
e-
+
e+
→
γ
+
γ
Yüksek enerjilerde, veya W ve Z bozonları gibi başka parçacıklar oluşturulabilir. Tüm süreçler, aşağıdaki bir dizi sağlamalıdır:
- ; Önce ve sonraki net yük sıfırdır.
- Doğrusal momentum ve toplam enerjinin korunumu; Bu, tek bir gama ışınının oluşturulmasını yasaklar. Bununla birlikte, kuantum alan teorisinde bu işleme izin verilir.
- Açısal momentumun korunumu .
- Toplam korunumu; Bu, leptonların (örneğin elektronların) sayısından antileptonların (örneğin, pozitronların) sayısının çıkartılmış halidir ve (net) maddenin korunması yasasının olarak tanımlanabilir.
Herhangi iki yüklü nesnede olduğu gibi, elektronlar ve pozitronlar genel olarak esnek saçılma yoluyla yok edilmeden birbirleriyle etkileşime girebilir.
Düşük enerjili durum
Nihai durum için çok sınırlı sayıda olasılık vardır. En muhtemel olasılık iki veya daha fazla gama ışını fotonunun oluşturulmasıdır. Enerjinin korunumu ve doğrusal momentum sadece bir fotonun oluşturulmasını yasaklar. (Bu kuralın bir istisnası, sıkıca bağlı atomik elektronlar için ortaya çıkabilir.) En yaygın durumda, her biri elektronun veya pozitronun geri kalan enerjisine eşit enerjiye sahip iki foton oluşturulur (60.511 MeV). Uygun bir referans çerçevesi, sistemin imhadan önce sahip olmamasıdır; çünkü böylelikle çarpışmadan sonra gama ışınları zıt yönlerde yayılır. Üçü için de yaygındır, çünkü bazı açısal momentum hallerinde, bunun şarj paritesini korumak için gerekli olması gerekir. Daha fazla sayıda foton oluşturmak da mümkündür, ancak her ek foton ile olasılık daha düşük hale gelir, çünkü bu daha karmaşık süreçler daha düşük sahiptir .
Nötrinolar elektronlardan daha küçük bir kütleye sahip olduklarından, anhilasyonun bir veya daha fazla nötrino-antinötrino çifti üretmesi de mümkündür, ancak bu son derece düşük bir olasılıktır. Bu tür bir işlem için olasılık, fotonların yok edilmesinden 10000 kat daha az muhtemeldir. Aynı durum, elektronlarla en az bir temel etkileşimi paylaştığı ve onu yasaklayan koruma yasaları olmadığı sürece, elektronlardan hafif olan diğer parçacıklar için de geçerli olacaktır. Bununla birlikte, bu tür başka hiçbir parçacık bilinmemektedir.
Yüksek enerjili durum
Eğer elektron veya pozitron ya da her ikisi de, kayda değer kinetik enerjilere sahipse, göreceli hızlarda bu parçacıkların geri kalan enerjilerini sağlamak için yeterli kinetik enerji olduğundan, diğer ağır parçacıklar da üretilebilir (örneğin veya ). Alternatif olarak, fotonlar ve diğer ışık parçacıkları üretmek de mümkündür, ancak bunlar daha yüksek kinetik enerjiler ile ortaya çıkacaktır.
Parçacık hızlandırıcılarında şu ana kadar elektron-pozitron anhilasyonu ile üretilen en ağır parçacık çiftleri
W+
-
W-
çiftleridir (kütle 80.385 GeV / c 2 × 2). En ağır tek yüklü parçacık ise Z bozonudur. (kütle 91,188 GeV / C2).
Pratik kullanımlar
Pozitron emisyon tomografisi (PET) ve (PAS), elektron - pozitron anhilasyonu temeline dayanan yöntemlerdir. Ayrıca metallerdeki ve bant yapısının, adı verilen bir teknikle ölçülmesinde kullanılır. Aynı zamanda pozitron anhilasyon spektroskopisi, metallerde ve yarı iletkenlerde kristalografik kusurların çalışılmasında kullanılır ve boşluk tipi kusurlar için tek doğrudan inceleme metodu olarak kabul edilir.
Ters reaksiyon
Elektron-pozitron anhilasyonunun ters reaksiyonu olan elektron - pozitron oluşturma, iki foton fiziği tarafından kontrol edilen bir çift üretim şeklidir.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ L. Sodickson; W. Bowman; J. Stephenson; R. Weinstein (1970). "Single-Quantum Annihilation of Positrons". Physical Review. Cilt 124. s. 1851. Bibcode:1961PhRv..124.1851S. doi:10.1103/PhysRev.124.1851.
- ^ W.B. Atwood, P.F. Michelson, S.Ritz (2008). "Una Ventana Abierta a los Confines del Universo". (İspanyolca). Cilt 377. ss. 24-31.
- ^ D.J. Griffiths (1987). Introduction to Elementary Particles. . ISBN .
- ^ F. Tuomisto and I. Makkonen (2013). "Defect identification in semiconductors with positron annihilation: Experiment and theory". Reviews of Modern Physics. Cilt 85. ss. 1583-1631. Bibcode:2013RvMP...85.1583T. doi:10.1103/RevModPhys.85.1583.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Elektron pozitron anhilasyonu bir elektron e ve bir pozitron e elektronun antiparcacigi carpistigi zaman olusur Dusuk enerjilerde carpismanin sonucu elektron ve pozitronun anhilasyonu imhasi ve gama isini fotonlarinin olusmasidir Beta arti bozunumunun bir sonucu olarak dogal olarak olusan elektron pozitron anhilasyonue e g g Yuksek enerjilerde veya W ve Z bozonlari gibi baska parcaciklar olusturulabilir Tum surecler asagidaki bir dizi saglamalidir Once ve sonraki net yuk sifirdir Dogrusal momentum ve toplam enerjinin korunumu Bu tek bir gama isininin olusturulmasini yasaklar Bununla birlikte kuantum alan teorisinde bu isleme izin verilir Acisal momentumun korunumu Toplam korunumu Bu leptonlarin ornegin elektronlarin sayisindan antileptonlarin ornegin pozitronlarin sayisinin cikartilmis halidir ve net maddenin korunmasi yasasinin olarak tanimlanabilir Herhangi iki yuklu nesnede oldugu gibi elektronlar ve pozitronlar genel olarak esnek sacilma yoluyla yok edilmeden birbirleriyle etkilesime girebilir Dusuk enerjili durumNihai durum icin cok sinirli sayida olasilik vardir En muhtemel olasilik iki veya daha fazla gama isini fotonunun olusturulmasidir Enerjinin korunumu ve dogrusal momentum sadece bir fotonun olusturulmasini yasaklar Bu kuralin bir istisnasi sikica bagli atomik elektronlar icin ortaya cikabilir En yaygin durumda her biri elektronun veya pozitronun geri kalan enerjisine esit enerjiye sahip iki foton olusturulur 60 511 MeV Uygun bir referans cercevesi sistemin imhadan once sahip olmamasidir cunku boylelikle carpismadan sonra gama isinlari zit yonlerde yayilir Ucu icin de yaygindir cunku bazi acisal momentum hallerinde bunun sarj paritesini korumak icin gerekli olmasi gerekir Daha fazla sayida foton olusturmak da mumkundur ancak her ek foton ile olasilik daha dusuk hale gelir cunku bu daha karmasik surecler daha dusuk sahiptir Notrinolar elektronlardan daha kucuk bir kutleye sahip olduklarindan anhilasyonun bir veya daha fazla notrino antinotrino cifti uretmesi de mumkundur ancak bu son derece dusuk bir olasiliktir Bu tur bir islem icin olasilik fotonlarin yok edilmesinden 10000 kat daha az muhtemeldir Ayni durum elektronlarla en az bir temel etkilesimi paylastigi ve onu yasaklayan koruma yasalari olmadigi surece elektronlardan hafif olan diger parcaciklar icin de gecerli olacaktir Bununla birlikte bu tur baska hicbir parcacik bilinmemektedir Yuksek enerjili durumEger elektron veya pozitron ya da her ikisi de kayda deger kinetik enerjilere sahipse goreceli hizlarda bu parcaciklarin geri kalan enerjilerini saglamak icin yeterli kinetik enerji oldugundan diger agir parcaciklar da uretilebilir ornegin veya Alternatif olarak fotonlar ve diger isik parcaciklari uretmek de mumkundur ancak bunlar daha yuksek kinetik enerjiler ile ortaya cikacaktir Parcacik hizlandiricilarinda su ana kadar elektron pozitron anhilasyonu ile uretilen en agir parcacik ciftleri W W ciftleridir kutle 80 385 GeV c 2 2 En agir tek yuklu parcacik ise Z bozonudur kutle 91 188 GeV C2 Pratik kullanimlarPozitron emisyon tomografisi PET ve PAS elektron pozitron anhilasyonu temeline dayanan yontemlerdir Ayrica metallerdeki ve bant yapisinin adi verilen bir teknikle olculmesinde kullanilir Ayni zamanda pozitron anhilasyon spektroskopisi metallerde ve yari iletkenlerde kristalografik kusurlarin calisilmasinda kullanilir ve bosluk tipi kusurlar icin tek dogrudan inceleme metodu olarak kabul edilir Ters reaksiyonElektron pozitron anhilasyonunun ters reaksiyonu olan elektron pozitron olusturma iki foton fizigi tarafindan kontrol edilen bir cift uretim seklidir Ayrica bakinizParcaciklarin listesi Cift uretimi PozitronyumKaynakca L Sodickson W Bowman J Stephenson R Weinstein 1970 Single Quantum Annihilation of Positrons Physical Review Cilt 124 s 1851 Bibcode 1961PhRv 124 1851S doi 10 1103 PhysRev 124 1851 W B Atwood P F Michelson S Ritz 2008 Una Ventana Abierta a los Confines del Universo Ispanyolca Cilt 377 ss 24 31 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link D J Griffiths 1987 Introduction to Elementary Particles Wiley ISBN 0 471 60386 4 F Tuomisto and I Makkonen 2013 Defect identification in semiconductors with positron annihilation Experiment and theory Reviews of Modern Physics Cilt 85 ss 1583 1631 Bibcode 2013RvMP 85 1583T doi 10 1103 RevModPhys 85 1583