Пара-позитроний

При столкновении позитронов е с атомами в-ва в результате захвата позитроном электрона с определенной вероятностью, зависящей от св-в среды, образуется позитроний Ps-связанная система (е е ), в к-рой электрон и позитрон обращаются относительно общего центра масс. Размер Ps 0,106 нм, потенциал ионизации 6,77 эВ, масса 1/920 массы атома Н. Позитроний может находиться в двух состояниях, отличающихся ориентацией спина электрона относительно спина е орто-позитроний со спином, равным 1 (аннигилирует на 3 у-кванта время жизни в вакууме т = 1,4-10" с) и пара-позитроний со спином, равным О (аннигилирует на [c.20]

Ослабление у"излучения при прохождении через вещество вызывается фотоэффектом, комптон-эффектом и эффектом образования пар (если первичная энергия фотонов больше 1,022 Мэв). В результате этих процессов на пути фотонного излучения образуются ионы. Однако еще больше ионов образуется при последующей диссипации энергии, возникающих в результате этих процессов первичных электронов (фотоэлектронов, комптоновских электронов и пары позитрон—электрон). Если частицы (легкие или тяжелые) заряжены, на электроны оболочек атомов или молекул облучаемого вещества действует сила электрического поля этих частиц, причем, если энергия взаимодействия превышает энергию связи, может произойти отрыв электрона. Следует отметить, что взаимодействие может проходить и без образования свободного электрона при этом передаваемая облучаемому веще- [c.108]

На основании этой величины и энергии фотонов у-лучей (2,62 10 электрон-вольт) было вычислено следующим образом отношение масс электрона и позитрона. Если тл щ обозначают соответственно массы электрона и позитрона, то энергия, необходимая для получения обеих этих частиц одновременно равна (/И1- -т2)с , где с скорость света (см. стр. 9). Если Ь выражает энергию фотона у-луча, давшего при абсорбции пару электрон — позитрон, то остающийся избыток энергии должен быть равен Ау — (/га,- -/Иа) с эта разность выражает максимальную энергию позитрона или пары позитрон — электрон и равна (1,55 0,03) 10 электрон-вольт. Так как Ь равно 2,62-10 электрон-вольт, то имеем [c.18]

Следовательно, масса позитрона равна массе электрона с точностью до 10% а суммарная энергия, требуемая для получения пары позитрон — электрон, равна 1,07 10 электрон-вольт более точные определения дадут, вероятно, величину 1,02 10 , т. е. 2 - 0,51 10 электрон-вольт. [c.18]

Атомная теория не оставляет места для возможности отдельного существования позитронов следовательно, образование позитрона должно всегда сопровождаться образованием электрона. Действительное получение пар может иметь место даже вне атомного ядра. Электроны с большой энергией способны, повидимому, при прохождении через материю давать пары позитрон— электрон. В связи с этим интересен тот факт, что -излучение из радона, радио-тория и активного осадка тория сопровождается эмиссией позитронов. Быстрые электроны, испускаемые радиоактивным ядром, очевидно, способны образовывать пары, причем поглощается часть их энергии. Неизвестно, однако, образуются ли пары внутри радиоактивного ядра или в интенсивном поле, непосредственно окружающем его. [c.19]

В дальнейщем было показано, что эта пара частиц возникает при взаимодействии 7-излучения (поток фотонов) большой энергии с веществом. Именно в поле атомных ядер фотоны у-излучения превращаются в пары частиц. Этот процесс называется образованием пар. Позитрон в отличие от электрона обладает малой продолжительностью существования. Он существует до тех пор. пока скорость его не слишком мала. Как только в результате взаимодействия с веществом его скорость упадет до нуля, он объединяется с ближайшим электроном, и вместо позитрона и электрона образуются два фотона (7-излучение) одинаковой энергии, разлетающиеся в противоположных направлениях. Процесс превращения позитрона и электрона в два фотона называется аннигиляцией. [c.51]

Этот процесс е совсем удачно был назван аннигиляцией. Обратный процесс рождения пары позитрон -Ь электрон из фотонов можно наблюдать в камере Вильсона. [c.64]

Позитроны. Позитронный (или р+) распад связан с превращением протона в нейтрон и сопровождается уменьшением 2 на единицу. Этот тип распада встречается у ядер, обладающих избытком протонов по сравнению со стабильным изобаром (т. е, ядро лежит на правом склоне долины стабильности ). Процесс р -распада был обнаружен спустя несколько лет носле того, как существование позитрона было постулировано Дираком из чисто теоретических соображений. Исследуя свойства предложенного им релятивистского волнового уравнения для электрона, Дирак установил, что уравнение имеет решения, соответствующие существованию электрона в положительных и отрицательных энергетических состояниях, причем абсолютное значение энергии всегда больше тс (пг — масса электрона). Для объяснения физического смысла отрицательных, не наблюдающихся на опыте, уровней энергии Дирак предположил, что обычно все отрицательные уровни заполнены. В таком случае переход электрона с отрицательного уровня на положительный (связанный с увеличением его энергии на величину, превышающую 2тс ) должен обнаружиться не только по появлению обычного электрона, но и по одновременному появлению дырки в бесконечном море электронов с отрицательной энергией. Такая дырка должна обладать свойствами положительно заряженной частицы, а в остальном не должна отличаться от обычного электрона. Вслед за обнаружением позитрона — сначала в космических лучах, а затем при процессах р+-распада — вскоре последовало открытие процессов образования пар позитрон — электрон и их аннигиляции. Все эти опытные данные можно рассматривать как экспериментальное подтверждение теории Дирака. [c.57]

Траектории р-частиц в в-ве искривляются из-за сильного взаимодействия р-частиц с электронными оболочками атомов. Длина пробега Р -частиц в воздухе составляет до неск. десятков см, в плотных средах-от долей мм до 1 см и более. При прохождении Р -частиц через в-во практически сразу же происходит взаимод. позитронов с электронами, приводящее к образованию двух у-квантов (аннигиляция пары позитрон-электрон). Эти у-кванты суть аннигиляц. излучение, сопровождающее Р -распад. [c.162]

Позитроний — мало живущий квази-атом, очень похожий на водород, в котором роль протона выполняет позитрон. Это в то же время и простейший свободный радикал. Позитрони существует в двух фор , ах орто-позитроний, в котором спины позитрона и электрона парал,лельны ( )> это так называемый триплетный позитроний пара-позитроний—синглет-ный с антипараллельными спинами ( ). Орто-позитрони1 живет в вакууме з средне.м около 10 сек, после чего в результате аннигиляции превращается в три укванта, пара-позитроний живет в тысячу раз меньш е 10- ° сек и при гибели испускает два у-кванта. [c.104]

По своему строению позитроний сходен с атомом водорода, в обоих случаях пара позитрон — электрон и протон — электрон вращается вокруг центра масс. Масса позитрония в 920 раз меньше массы протия. Позитроний имеет систему возбужденных уровней, сходных с уровнями возбуждения атомов водорода, энергия которых вычисляется так же, как и для атома водорода. Однако вследствие разницы масс и магнитных моментов протона и позитрона энергия уровней позитрония вдвое меньше энергии уровней водорода. [c.294]

Считается, что позитрон может существовать лишь в течение непродолжительного периода, так как он анигилируется (т. е. исчезает) в результате столкновения с электроном это явление должно, конечно, сопровождаться испусканием энергии, а именно 1,02 10 электрон-вольт на каждую исчезнувшую пару позитрона и электрона. Испускаемая энергия должна состоять из двух квантов по 0,51 10 электрон-вольт каждый, движущихся в противоположных направлениях, так что количество движения остается постоянным. Получены некоторые доказательства существования излучения подобного рода. [c.19]

Наиболее существенным достижением за последние годы несомненно явилось интенсивное развитие у-спектрометрии для анализа смесей у-излучающих радиоизотопов с использованием детекторов NaI(Tl) или Се(ЬО в сочетании с многоканальными амплитудными анализаторами. Интерпретация, в частности количественная, у-спек-тра смеси радиоизотопов может быть очень сложной и трудоемкой. Каждый у-излучатель характеризуется фотопиком определенной энергии и непрерывным комптоновским спектром более низкой энергии. Сигналы у-излучателей с более низкой энергией могут накладываться на непрерывный комптоновский спектр у-излучателей с более высокой энергией. Кроме того, могут иметься пики, связанные с аннигиляцией пар позитрон - электрон и с наличием резонансного захвата. Поэтому для количественного определения отдельных у-излуча-телей во всех случаях, за исключением простейших, требуется сложная математическая обработка, позволяющая выделить вклад каждого у-излучателя в суммарную активность. Такие расчеты трудоемки, и не удивительно, что использование ЭВМ в этой области стало совершенно необходимым. Основными применяемыми приемами являются обращение матриц с известными активностями компонентов и разложение спектра. Последнее включает последовательный подбор спектра по энергии и интенсивности с помощью ряда у-спектров,, чистых радиоактивных веществ, каждый из которых вносит вклад в общую активность. После подбора каждый компонент вычитается из сложного спектра до тех пор, пока последний не будет полностью разрешен. Точность метода вычитания зависит от различных факторов, прежде всего от совершенства счетного оборудования, например от наличия средств улучшения отношения амплитуды пика к уровню фона, от чистоты стандартов радиоизотопов и от количества отдельных изотопов в образце. Для опеределения очень малых количеств радиоизотопов в образцах лунного грунта применяли счетную систему со схемой антисовпадений, включающую два больших NaI(Tl)-дeтeктopa, ориентированных относительно образца под углом 180° и окруженных 22 фотоумножителями. Были приложены максимальные усилия для снижения вклада активности фона [14]. Система сбэра данных включала [c.220]

Открытие орто- и пара-позитрония и их превращений в фотоны в полном согласии с предсказаниями релятивистской квантовой теории, сумевшей дать описание различных тонких деталей подобных редких и коротко-живующих систем, несомненно является выдающимся успехом современной физики. Всестороннее исследование теории позитрония еще раз показывает, как осторожно нужно относиться к большей частью мнимому исчерпанию тех или иных проблем, к которым в данном случае относилось казалось бы исчерпывающе изученная двухфотонная аннигиляция позитрона с электроном на лету, предсказанная Дираком в 1930 г. и обнаруженная в 1933 г. [c.95]

Существует два вида атомов позитрония. При параллельности спинов позитрона и электрона образуется орто-позитроний (Ps ), собственное время жизни которого т= 1,4-10 сек, а аннигиляция идет с возникновением трех фотонов. Напротив, при антипараллельностн спинов образуется (примерно в 3 раза реже) пара -позитроний (Ps"), характеризующийся несколько большей (на 8,4-10 эв) энергией связи, гораздо меньшим собственным вр еменем жизни (т = 1,25 10- ° сек и аннигиляцией с возникновением двух фотонов, [c.338]

Для получения достаточно монохроматических пучков фотонов с помощью источников тормозного излучения используются два способа. В одном из них электроны испускают тормозное излучение в тонкой мишени и, потеряв на этом часть своей энергии, подвергаются магнитной сепарации по импульсам. Фотоны тормозного излучения посредством методики совпадений ставятся затем в соответствие с имеющими определенную энергию электронами. Подобный тип монохроматора удобен лишь в экспериментах, в которых возможно выделение совпадений (но не в активационных опытах, например). При другом способе монохромати-зации (свободном от только что упомянутого ограничения) первичные электроны взаимодействуют с толстой мишенью, обладающей высоким 2, создавая в ней не только тормозное излучение, но с заметной интенсивностью также и электронно-позитронные пары. Позитроны подвергаются электромагнитному анализу, и часть из них, обладающая энергией в заданном интервале, направляется на тонкую мишень из вещества с малым 2. При этом помимо тормозного излучения (с минимальной интенсивностью из-за малого Z) имеет место и аннигиляция в пролете, причем один из фотонов, движущийся вперед, уносит почти всю энергию позитрона. [c.372]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология