إنتاج زوجي

الإنتاج الزوجي في الفيزياء يعني تكون جسيم أولي و(نقيض الجسيم) من أحد الفوتونات ذو طاقة كافية لنشأتهما .أي أن طاقة الفوتون يجب أن لا تقل عن مجموع كتلتي الجسيمين.[1][2][3] والمعني هنا هما كتلتي السكون للجسيمين.

تفاعل الضوء مع المادة


علماء
هاينريش هيرتس · ألبرت أينشتاين · جوزيف جون طومسون ·آرثر كومبتون · باتريك بلاكيت

كما توجد العملية العكسية حيثما يتصادم جسيم مع نقيضه ، مثل حالة إفناء إلكترون-بوزيترون التي تحولهما إلى طاقة ، ونشأة فوتونان ، وتسمى هذه العملية إفناء.

مثال: إنتاج الإلكترون-بوزيترون

ومثال على ذلك عملية إنتاج الإلكترون-بوزيترون من خلال تآثر أحد الفوتونات مع المجال الكهربي لأحد أنوية الذرات الثقيلة . حيث تتحول كل طاقة الفوتون تقريبا إلى الكتلتين الساكنتين للجسيمين الناتجين بالإضافة إلى طاقتيهما الحركية .

إنتاج زوجي
تفاعل مادة-خفيفة
ظاهرة منخفضة الطاقة ظاهرة كهروضوئية
ظاهرة متوسطة الطاقة تأثير كومبتون
ظاهرة عالية الطاقة إنتاج زوجي

وبكتابة معادلة الطاقة لهذه العملية لا بد من أخذ طاقة الحركة التي تنتقل إلى نواة الذرية المحتضنة للتفاعل :

حيث.

كتلة النواة الثقيلة

كتله السكون للإلكترون

سرعة الضوء في الفراغ

ويمكن لتسهيل الحساب إهمال النسبة بين كتلة الإلكترون للنواة (وهي هنا نواة الجرمانيوم) فهي تساوي = 0.0000076 .

أما إذا حدثت تلك العملية في المجال الكهربي لأحد الإلكترونات بدلا عن نواة الذرة فلا تتم العملية إلا عند طاقة ابتدائية تعادل ضعف الطاقة الازمة في الحالة الأولى.

أي أن شعاع غاما لا بد أن تكون طاقته 1.022 MeV على الأقل (وهي ضعف كتلة السكون للإلكترون أو البوزيترون) لكي ينشأ عنه هذان الجسيمان . ويتزايد احتمال وقوع ذلك التفاعل كلما ازداد العدد الذري للعنصر. ويمكن مشاهدة إنتاج الإلكترون-بوزيترون في جهاز غرفة الفقاقيع .

انظر أيضا

مراجع

  1. Bywater، Jenn (29 October 2015). "Exploring dark matter in the inaugural Blackett Colloquium". Imperial College London. مؤرشف من الأصل في 23 أكتوبر 2017. اطلع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2016.
  2. Hubbell، J. H. (June 2006). "Electron positron pair production by photons: A historical overview". Radiation Physics and Chemistry. 75 (6): 614–623. Bibcode:2006RaPC...75..614H. doi:10.1016/j.radphyschem.2005.10.008.
  3. Das، A.؛ Ferbel، T. (2003-12-23). Introduction to Nuclear and Particle Physics (باللغة الإنجليزية). World Scientific. ISBN 9789814483339. مؤرشف من الأصل في 1 ديسمبر 2016.
    • بوابة ميكانيكا الكم
    • بوابة الفيزياء
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.