پدیده نابودی زوج یكی از نتایج اصل هم ارزی جرم و انرژی این است كه این دو می‌توانند به یكدیگر تبدیل شوند. مشاهده تجربی این مسئله در فرایندهای مختلف مانند اثر فوتوالكتریك ، اثر كامپتون ، پدیده تولید زوج و … انجام شده است. در پدیده تولید زوج تابش الكترومغناطیسی در مجاورت یك هسته سنگین به دو ذره الكترون و پوزیترون واپاشیده می‌شود، اما پوزیترون نمی‌تواند طول عمر زیادی داشته باشد، چون فضا پر از الكترون است، لذا پوزیترون بعد از مدت كوتاهی از تولید شدن با یك الكترون تركیب شده و از بین می‌رود و به جای آن فوتون یا تابش الكترومغناطیسی ایجاد می‌شود كه به این پدیده نابودی زوج میگویند.پدیده نابودی زوج یكی از نتایج اصل هم ارزی جرم و انرژی این است كه این دو می‌توانند به یكدیگر تبدیل شوند. مشاهده تجربی این مسئله در فرایندهای مختلف مانند اثر فوتوالكتریك ، اثر كامپتون ، پدیده تولید زوج و … انجام شده است. در پدیده تولید زوج تابش الكترومغناطیسی در مجاورت یك هسته سنگین به دو ذره الكترون و پوزیترون واپاشیده می‌شود، اما پوزیترون نمی‌تواند طول عمر زیادی داشته باشد، چون فضا پر از الكترون است، لذا پوزیترون بعد از مدت كوتاهی از تولید شدن با یك الكترون تركیب شده و از بین می‌رود و به جای آن فوتون یا تابش الكترومغناطیسی ایجاد می‌شود كه به این پدیده نابودی زوج میگویند. شرایط اولیه نابودی زوج نابودی زوجهای ذره و پادذره و همراه با آن آفرینش فوتونها ، عمل عكس تولید زوج است. نابودی ماده و آفرینش انرژی الكترومغناطیسی را برای حالتی در نظر می‌گیریم كه الكترون و پوزیترون نزدیك به هم و اساسا ساكن باشند. در آغاز اندازه حركت خطی كل این دو ذره صفر است، بنابراین وقتی این دو ذره به هم می‌پیوندند و نابود می‌شوند، یك تك فوتون نمی‌تواند آفریده شود، زیرا این عمل باعث نقض قانون بقای اندازه حركت خطی می‌شود، ولی اگر دو فوتون آفریده شوند كه با اندازه حركتهای مساوی و در جهتهای مخالف حركت كنند، اندازه حركت خطی می‌تواند پایسته بماند. چنین زوج فوتونهایی دارای فركانسها و انرژیهای یكسان هستند. در واقع می‌توان گفت كه سه یا چند فوتون می‌توانند آفریده شوند، ولی با احتمال به مراتب كمتر از آفرینش دو فوتون. همین طور ، وقتی چندین زوج الكترون و پوزیترون در نزدیكی یك هسته سنگین نابود می‌شوند، تعداد كمی ‌از این نابودیها یك تك فوتون تولید خواهند كرد. سرنوشت نهایی پوزیترون سرنوشت نهایی پوزیترونها بعد از تولید در پدیده تولید زوج ، نابودی است. وقتی كه یك پوزیترون با انرژی بالا ظاهر می‌شود، هنگام عبور از ماده ، در اثر برخوردها ، انرژی جنبشی خود را از دست می‌دهد و سرانجام با سرعت پایین حركت می‌كند. آنگاه این پوزیترون با یك الكترون تركیب می‌شود و تشكیل یك دستگاه مقید به نام پوزیترونیوم می‌دهد كه خیلی سریع (در مدت 10- ^ 10 ثانیه) به دو فوتون با انرژی مساوی واپاشیده می‌شود. از این رو ، مرگ یك پوزیترون با ظهور دو كوانتوم نابودی یا دو فوتون ، كه انرژی هریك 0،51 میلیون الكترون ولت است، خبر داده می‌شود. قابلیت فنا شدن پوزیترونها به دلیل ناپایداری ذاتی نیست، بلكه به خاطر احتمال زیاد برخورد آنها و نابودیهای بعدی با الكترونهاست. جهان فرضی در جهانی كه ما در آن زندگی می‌كنیم، كثرت تعداد الكترون ، پروتون و نوترون (در حالت كلی ذره) برقرار است، بنابراین زمانی كه پادذره‌های این ذرات خلق می‌شوند، بلافاصله طی فرایندهایی نابود می‌شوند، اما می‌توان فرض كرد كه بخشی از جهان وجود دارد كه در آن تعداد پوزیترون ، پادپروتون ، پادنوترون (در حالت كلی پادذره) زیاد است. هرچند این امر در حال حاضر فقط در حد یك حدس و گمان است.
منبع : متن از elmiran1.mihanblog.ir
daneshema . com
04-07-2011, 17:34
پدیده نابودی زوج
Linear Mode
