Δευτέρα, 12 Ιανουαρίου 2009

ΔΙΔΥΜΗ ΓΕΝΕΣΗ-ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΥΛΗ

Η ενέργεια ενος φωτονίου μπορεί να δωθεί ολοκλήρη ή ένα μέρος της σε ένα ηλεκτρόνιο ,όπως και να μετατραπεί σε ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο (κοντά σε ατομικό πυρήνα) . Το ποζιτρόνιο είναι σωματίδιο με ίδιο και αντίθετο φορτίο από ότι το ηλεκτρόνιο . Στις δύο αυτές μετατροπές βλέπουμε ότι ισχύουν οι αρχές διατήρησης της ενέργειας , της ορμής και του φορτίου .Το φορτίο του φωτονίου είναι μηδέν ,όπως και του ζεύγους ποζιτρονίου-ηλεκτρονίου .Η ολική ενέργεια (μαζί με την μάζα ηρεμίας ποζιτρονίου και ηλεκτρονίου ) είναι ίση με αυτή του φωτονίου ( ενέργεια φωτονίου E=h v ,όπου h η σταθερά του planck και v η συχνότητα του φωτονίου ).Η ενέργεια που μεταφέρει ο πυρήνας από το φωτόνιο είναι μικρή εξαιτίας της μεγάλης μάζας του .Η αρχή διατήρησης της ορμής ισχύει χάρη στον πυρήνα ( καθώς στον ελεύθερο χώρο δεν είναι δυνατόν να έχουμε διατήρηση της ορμής ) ο οποίος μεταφέρει αρκετή ορμή από το φωτόνιο .
Η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για την δίδυμη γένεση εφόσον το ηλεκτρόνιο και το ποζιτρόνιο δεν έχουν κινητική ενέργεια είναι 1,02 MeV ( και αυτό γιατί η μάζα ηρεμίας του ποζιτρονίου και του ηλεκτρονίου είναι 0,51 MeV) .Αν το φωτόνιο έχει μεγαλύτερη ενέργεια από 1,02 MeV τότε το υπόλοιπο θα γίνει κινητική ενέργεια ποζιτρονίου και ηλεκτρονίου .
Όταν ένα ποζιτρόνιο βρεθεί κοντά σε ένα ηλεκτρόνιο αλληλεπιδρούν λόγω αντίθετων φορτίων και εξαϋλώνονται και η μάζα τους γίνεται δύο φωτόνια ( ακτίνες γ) ,δηλαδή έχουμε την αντίθετη διαδικασία από ότι πριν .Πάλη έχουμε ισχύ των αρχών διατήρησης .

Δεν υπάρχουν σχόλια: