Erinevus lehekülje "Annihilatsioon" redaktsioonide vahel

Eemaldatud 127 baiti ,  9 aasta eest
allikad kokku
P
(allikad kokku)
{{Koolitöö|14. novembril 2011|kool=TÜ loodus- ja tehnoloogiateaduskond}}
[[Pilt:Electron-positron-annihilation.svg|pisi|Feynmani diagramm positroni ja elektroni annihileerumisest virtuaalseks footoniks, mis siis laguneb uuest elektroniks ja positroniks paaride tekke kaudu.]]
'''Annihilatsioon''' on defineeritud kui objekti "täielik hävinemine".<ref> [http://name="dictionary.reference.com/search?r=2&q=Annihilation - Dictionary Definition] (2006) Dictionary.com.<"/ref> Sõna tüvi tuleb ladina keelsest sõnast ''nihil'' (mitte midagi). Otsene tõlge oleks "mitte millekski tegemine".
[[Osakestefüüsika]]s kasutatakse seda sõna protsessi jaoks, mille käigus [[osake]] põrkub oma [[antiosake]]sega.<ref>{{cite web | urlname=http://www."lbl.gov"/abc/Antimatter.html | title=Antimatter | author=Nuclear Science Division ---- [[Lawrence Berkeley National Laboratory]] | accessdate=09-03-2008}}</ref> Kuna peavad kehtima [[energia]] ja [[impulss|impulsi]] jäävuse seadused, ei kao osakesed päriselt, vaid muutuvad teisteks osakesteks. Kokkupõrkel kandub osakese ja antiosakese energia üle tekkinud väljaosakesele (gluon, [[W boson|W]]/[[Z boson]] või [[footon]]). Need osakesed omakorda muutuvad uuteks osakesteks.<ref name="Particleadventure.org>{{cite web|title=The Standard Model – Particle decays and annihilations|url=http:"//particleadventure.org/eedd.html|work=The Particle Adventure: The Fundamentals of Matter and Force|publisher=berkeley Lab|accessdate=17 October 2011}}</ref>
 
==Annihileerumise energia==
 
 
Annihileerumise tulemusena ei saa osake ja antiosake lihtsalt "kaduda". Protsess peab rahuldama mitmeid jäävusseadusi, kaasa arvatud
* elektrilaengu jäävus. Summaarne laeng enne ja peale reaktsioon on null,;
* impulsi ja kogu [[Energia jäävuse seadus|energia]] jäävusseadus. See keelab üksiku gammakiire tekkimise, kuigi kvantväljateoorias on see protsess siiski lubatud,;
* impulssmomendi jäävuse seadus.
 
 
===Madala energiaga annihiliatsioon===
Lõppseisundi jaoks on väga piiratud võimalused. Kõige tõenäolisem on kahe või enam gammakvandi loomine. Energia ja impulsi jäävusseadused keelavad üldjuhul ainult ühe footoni tekkimise. Erijuhul, kui elektronid on väga tihedasti aatomi ümber pakitud, võib tekkida üks footon.<ref name="Sodickson"/> Enamasti siiski kiiratakse kaks footonit, mille energia on võrdne elektroni ja positroni seisuenergiatega (511 keV)<ref name="Atwood"/>. Mugav on lähtuda inertsiaalsest taustsüsteemist, kus enne annihilatsiooni on süsteemi summaarne sirgjooneline impulss null. Sellisel juhul kiirguvad gamma kiired peale kokkupõrget vastassuundadesse. Samuti on küllaltki tavaline kolme gammakvandi teke, kuna teatud impulssmomentidega olekus, on vaja säilitada laengu paarsust.<ref name="griffiths"/> Ka suurema arvu footonite teke on võimalik, kuid tõenäosus nende tekkeks väheneb iga lisa footoniga, kuna neil keerulistel protsessidel on madalam tõenäosusamplituud.
{{cite journal
|author=L. Sodickson, W. Bowman, J. Stephenson, R. Weinstein
|year=1960
|title=Single-Quantum Annihilation of Positrons
|journal=[[Physical Review]]
|volume=124 |pages=1851
|doi=10.1103/PhysRev.124.1851
|bibcode = 1961PhRv..124.1851S }}</ref> Enamasti siiski kiiratakse kaks footonit, mille energia on võrdne elektroni ja positroni seisuenergiatega (511keV)<ref>
{{cite journal
|author=W.B. Atwood, P.F. Michelson, S.Ritz
|year=2008
|title=Una Ventana Abierta a los Confines del Universo
|journal=[[Investigación y Ciencia]]
|volume=377 |pages=24–31
|doi=
}} {{Es icon}}</ref>. Mugav on lähtuda inertsiaalsest taustsüsteemist, kus enne annihilatsiooni on süsteemi summaarne sigjooneline impulss null. Sellisel juhul kiirguvad gamma kiired peale kokkupõrget vastassuundadesse. Samuti on küllaltki tavaline kolme gammakvandi teke, kuna teatud impulssmomentidega olekus, on vaja säilitada laengu paarsust.<ref name="griffiths">
{{cite book
|author=D.J. Griffiths
|year=1987
|title=Introduction to Elementary Particles
|publisher=[[John Wiley & Sons|Wiley]]
|isbn=0-471-60386-4
}}</ref> Ka suurema arvu footonite teke on võimalik, kuid tõenäosus nende tekkeks väheneb iga lisa footoniga, kuna neil keerulistel protsessidel on madalam tõenäosusamplituud.
Kuna [[neutriino]]del on samuti väikesem mass, kui elektronidel, on ka põhimõtteliselt võimalik, kuigi eriti ebatõenäoline ühe või enam neutriino-antineutriino paaride teke. Sama on tõsi ka teiste osakeste puhul, mis on kerged. Elektronist kergemaid [[fermion]]e kui neutriinosid pole leitud.
 
===Kõrge energiaga annihiliatsioon===
Juhul kui elektronil, positronil või mõlemilmõlemal on suur kineetiline energia, võivad tekkida ka teised, rasked osakesed (nagu D meson), kui on piisavalt kineetilist energiat, et muuta see raskete osakeste seisuenergiaks. On endiselt võimalik tekitada footoneid ja teisi kergeid osakesi, aga nad omandavad suured energiad.
Energiate puhul, mis on lähedased või ületavad nõrga jõu kandjate, W ja Z bosonite, massi, muutub nõrga jõu tugevus võrreldavaks elektromagentisliseelektromagnetilise jõuga. See tähendab, et on märksa lihtsa tekkima osakesi nagu neutriinosid, mis interageeruvad ainult nõrgalt.
Kõige raskem osake, mis on siiani suudetud tekitada läbi elektron-positron annihilatsiooni, on W<sup>+</sup>-W<sup>-</sup> paar. Kõige raskem üksik osageosake on [[Z boson]]. Peamine motivatsioon rahvusvahelise lineaarkiirendi (International Linear Collider) koostamiseks on leida [[Higgsi boson]] sel viisil.
 
===Vastupidine reaktsioon===
 
==Prooton-antiprooton annihilatsioon==
Selline annihilatsiooni vorm ilmneb, kui ühe prootoni kvark ja teise teise antiprootoni antikvark põrkuvad. Annihilatsiooni käigus tekivad virtuaalsed gluuonid. Gluuonpilves tekib top ja antitop kvargipaar, mis liiguvad erisuundades ja venitavad gluuonpilve nende vahel. Kui top ja antitop on üksteistest kaugemale jõudnud, siis nad lagunevad bottom ja antibottom kvarkideks ning ilmub lisa W bosoneid (nii W<sup>-</sup> kui W<sup>+</sup> bosoneid). W<sup>-</sup> laguneb omakord elektroniks ja neutriinoks ning W<sup>+</sup> laguneb üles ja alla kvargipaariks. Protsessi lõpus liiguvad kõik osakeses üksteisest eemale.<ref name="Particleadventure.org>{{cite web|title=The Standard Model – Particle decays and annihilations|url=http:"//particleadventure.org/eedd.html|work=The Particle Adventure: The Fundamentals of Matter and Force|publisher=berkeley Lab|accessdate=17 October 2011}}</ref>
 
==Viited==
{{viited|allikad=
{{reflist}}
<ref name="dictionary"> [http://dictionary.reference.com/search?r=2&q=Annihilation - Dictionary Definition] (2006) Dictionary.com.</ref>
<ref name="lbl">{{cite web | url=http://www.lbl.gov/abc/Antimatter.html | title=Antimatter | author=Nuclear Science Division ---- [[Lawrence Berkeley National Laboratory]] | accessdate=09-03-2008}}</ref>
<ref name="Particleadventure">{{cite web|title=The Standard Model – Particle decays and annihilations|url=http://particleadventure.org/eedd.html|work=The Particle Adventure: The Fundamentals of Matter and Force|publisher=berkeley Lab|accessdate=17 October 2011}}</ref>
<ref name="Sodickson">{{cite journal |author=L. Sodickson, W. Bowman, J. Stephenson, R. Weinstein |year=1960 |title=Single-Quantum Annihilation of Positrons |journal=[[Physical Review]] |volume=124 |pages=1851 }}</ref>
<ref name="Atwood">{{cite journal |author=W.B. Atwood, P.F. Michelson, S.Ritz |year=2008 |title=Una Ventana Abierta a los Confines del Universo |journal=[[Investigación y Ciencia]] |volume=377 |pages=24–31}}</ref>
<ref name="griffiths">{{cite book |author=D.J. Griffiths |year=1987 |title=Introduction to Elementary Particles |publisher=[[John Wiley & Sons|Wiley]] |isbn=0-471-60386-4}}</ref>
 
}}
 
[[Kategooria:Osakestefüüsika]]
 
75 941

muudatust