Физические явления, физика, статьи по физике.

Процессе превращения  электронами позитрона в фотоны гамма-излучения называют, аннигиляцией, он записывается, в виде (в случае аннигиляции с образованием двух фотонов). Говоря, об, эхом, явлении часто употребляют неточное выражение аннигиляция, вещества (в буквальном, переводе с латыни аннигиляция означает, превращение в ничто) Поэтому напомним, что в этом процессе исчезает только масса покоя аннигилирующих заряженных частиц а, полная масса системы остается неизменной: сумма масс Е/с2 образовавшихся фотонов равна сумме масс покоя исчезнувший частицей. (если считать, что в данном случае обе частицы не двигались) В обоих описанных процессах сохраняется неизменной еще одна величина — электрический заряд: хотя электрон и позитрон имеют электрические заряды, сумма их зарядов равна нулю. Пару частиц, которые при слиянии образуют фотон (или фотоны), как правило, называют частицей и античастицей. Атомы, из которых состоит Земля, Солнечная система и, вероятно, вся наша Галактика, содержат электроны. Позитрон, т. е. античастица электрона, не встречается в окружающем нас мире, а если он возникает при взаимодействии частиц высокой энергии, то всегда быстро исчезает в процессе аннигиляции с ближайшим электроном. Однако сам по себе позитрон является стабильной частицей (в отличие, например, от свободного нейтрона).

Comments Off

Если позитрон лишить возможности взаимодействовать с электроном, то он может существовать неограниченно долго. С этой целью можно, например, с помощью магнитного поля отвести позитроны в вакуум и заставить их там циркулировать по круговым траекториям сколь угодно долго. (При этом ни один позитрон не исчезнет — аннигиляция невозможна в отсутствие электронов.) На основе такого принципа в последние годы удалось даже сконструировать позитронные ускорители. Позитроны возникают здесь при бомбардировке быстрыми электронами соответствующей мишени, от которой позитроны при помощи магнитного поля отводят в тороидальную камеру (где поддерживаете глубокий вакуум) и ускоряют до энергии 20 000 МэВ (20 ГэВ).

Полученный таким образом пучок позитронов высокой энергии можно направить, например, навстречу аналогичному пучку электронов, ускоренных до такой же энергии. Установку такого типа называют ускорителем на встречных пучках. Преимущество его заключается в том, что в столкновениях не участвуют элементарные частицы, входящие в состав атомного ядра,— сталкиваются только электроны со своими античастицами, причем вследствие разноименности их зарядов они испытывают действие электрического притяжения. При бомбардировке мишени из какого-либо вещества быстрыми электронами порой трудно отделить явления,   вызванные   столкновениями   электронов   с ядрами и тормозным излучением, от явлений, связанных с прямыми столкновениями между электронами.

Comments Off

Возникновение позитрона, положительного, элетаронаф в описанном выше процессе убедительно доказали, помещая камеру Вильсона в машинное поле. Но одно-

временно возник, вопрос: что происходит с ним дальше В известном нам веществе никогда не удавалось обнаружить позитроны; поэтому надо полагать, что возникший в паре с электроном позитрон каким-то образом, быстро исчезает.

Исследуя траектории позитрона в камере Вильсона, удалось установить, что в том месте, где он останавливается, почти, мгновенно  возникают одновременно два-три фотона гамма-излучения, суммарная, энергия которых всегда оказывается (в пределах точности, измерений) равной примерно. 1. МэВ, т: е. энергии, соответствующей удвоенной массе покоя, электрона. Здесь и заключен ответ, на вопрос, почему в окружающем нас мире мы. не встречаем позитронов. Как только позитрон, теряет скорость, он объединяется с ближайшим электронам, в результате чего, возникает гамма-излучение. Тот факт, что при этом образуется не единственный, фотон, гамма-излучения, объясняется законом, сохранения импульса. При слиянии электрон и позитрон обладают, малыми скоростями так что их суммарный, импульс почти, равен, нулю. Поэтому если, бы, возник только один фотон, закон сохранения импульса оказался, бы нарушенным, так как импульс фотона, равный. Е/с, всегда отличен от, нуля. Но два фотона одинаковой энергии, разлетающиеся, в, противоположных направлениях, имеют суммарный импульс, равный нулю . Аналогично нулевой, суммарный импульс может иметь  и  три одновременно, образовавшихся  фотона.

Comments Off