Anihilace
Kategorie: Nezařazeno (celkem: 23181 referátů a seminárek)
Informace o referátu:
- Přidal/a: anonymous
- Datum přidání: 11. srpna 2008
- Zobrazeno: 1905×
- Licence: GNU Free Documentation License
- Seznam autorů a změn
- Vyloučení odpovědnosti
Příbuzná témata
Anihilace
Anihilace je proces v částicové fyzice, který může nastat, když se setká částice se svou antičásticí.
Obsah |
Popis jevu
Při setkání částice s její antičásticí dochází k zániku obou částic a veškerá jejich klidová hmotnost i kinetická energie se přemění na nějakou formu energie. Tato přeměna je úplná a původní částice při ní zcela zanikají. Uvolněná energie je odnášena nosiči polí (fotony, W a Z bosony …), které se mohou dále rozpadat na jiné částice.
Při tomto procesu se zachovává energie, hybnost, elektrický náboj a další veličiny.
To, jaké částice při anihilaci vzniknou, závisí na energii anihilujících částic (energií je zde myšlena i energie uvolněná z klidové hmotnosti částic podle Einsteinova vztahu E = mc2). Při nízkých energiích mohou vzniknout pouze dva fotony, které se od místa interakce rozletí opačnými směry (oba se stejnou energií). Mohou vznikat také tři fotony, jejich energie však musí zaručovat zachování hybnosti soustavy.
Při vyšších energiích mohou vznikat např. páry lepton-antilepton nebo kvark-antikvark (kvarky neexistují jako volné částice, ale projevují se jako hadrony).
Vyšší energie anihilujících částic zvyšuje pravděpodobnost vzniku exotičtějších částic.
Příklad
Nejznámějším příkladem je anihilace elektronu a pozitronu, při které nejčastěji vzniká dvojice fotonů záření gama:
Pouze jeden foton nemůže vzniknout kvůli zákonu zachování enegie a zákonu zachování hybnosti. Z tohoto důvodu se vzniklé fotony šíří z místa svého vzniku vzájemně opačnými směry.
Oba fotony mohou být zachyceny tzv. koincidenčními detektory a tím je dáno, že místo anihilace leží na přímce mezi nimi. Při zachycení více anihilací větším počtem detektorů je pak možno zjistit místo, kde k anihilacím dochází, v třírozměrném prostoru. To je mj. princip moderní lékařské zobrazovací metody, nazývané pozitronová emisní tomografie (PET).
Možnosti využití
Existují i teorie získávání elektrické energie pomocí anihilace. Tento proces by měl 100% účinnost a 100% energetický zisk. Navíc by vůbec nezhoršoval stav životního prostředí. Největším problémem je fakt, že k získání antihmoty je nutný výkonný urychlovač částic (např. takový, který mají v CERNu). Při vyvolání extrémně silného magnetického pole je pak možné urychlit částice a získat miniaturní množství antihmoty. Otázkou zůstává, jak tuto antihmotu izolovat, protože reaguje s čímkoli a jak získat její větší množství. Navíc získaní antihmoty je zatím proces energeticky mnohem náročnější než zisk energie při anihilaci.