Аннигиляция

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Аннигиля́ция (лат. annihilatio — уничтожение) — в физике реакция превращения частицы и античастицы при их столкновении в какие-либо иные частицы, отличные от исходных.

Наиболее изученной является аннигиляция электрон-позитронной пары. При низких энергиях сталкивающихся электрона и позитрона, а также при аннигиляции их связанного состояния — позитрония — эта реакция аннигиляции даёт в конечном состоянии два или три фотона, в зависимости от ориентации спинов электрона и позитрона. При энергиях порядка нескольких МэВ становится возможной и многофотонная аннигиляция электрон-позитронной пары. При энергиях порядка сотен МэВ в процессе аннигиляции электрон-позитронной пары рождаются в основном адроны.

Изучалась также и аннигиляция протон-антипротонной и нейтрон-антинейтронной пар.

Применение теории относительности[править | править вики-текст]

Аннигиляция является методом перевода энергии покоя E0 частиц в кинетическую энергию продуктов реакции. При столкновении одной из элементарных частиц и её античастицы (например, электрона и позитрона) происходит их взаимоуничтожение, при этом высвобождается огромное количество энергии (E = 2E0 = 2mc², где E0 — энергия покоя, m — масса частиц, c — скорость света в вакууме).

В настоящее время применение аннигиляции для энергетических или военных целей невозможно, так как на данном этапе технологического развития не удается создать и удержать на достаточно долгое время нужное количество антивещества.

По приведённой выше формуле можно подсчитать, что при вступлении во взаимодействие 1 кг антиматерии и 1 кг материи выделится приблизительно 1,8·1017 джоуль энергии, что эквивалентно энергии, выделяемой при взрыве 42,96 мегатонн тринитротолуола. Самое мощное ядерное устройство из когда-либо взрывавшихся на планете, Царь-бомба, соответствовало 57 мегатоннам. Следует отметить, что порядка 50 % энергии, выделившейся при аннигиляции (реакции пары нуклон-антинуклон), выделяется в форме нейтрино, а последние при малых энергиях практически не взаимодействуют с веществом.

Сравнение выделения энергий[править | править вики-текст]

Соотношение выделения энергии при одинаковой массе вещества.

Химическое (LO2/LH2). 1.

Деление Урана-235. В 5 850 000 раз больше чем химическое.

Термоядерный синтез. В 4,14 раза больше ядерного.

Аннигиляция (E = mc²) 100%. В 264 раза больше термоядерного синтеза[1].

Примечания[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]