Позитрон, образование и аннигиляция

На основании проведенного анализа в работе [48] предложена следующая модель аннигиляции позитронов и связанный с ней механизм релаксационного процесса до деформации все позитроны аннигилируют из захваченного в мелкие ловушки состояния с энергией связи, немногим превышающей тепловую энергию после деформации появляются достаточно протяженные (в сравнении с длиной диффузии позитрона) области, в которых концентрация мелких ловушек (размером -10 нм) значительно снижается, одновременно образуются разрыхленные области с глубокими центрами захвата позитрона, время жизни позитронов в которых больше релаксация происходит таким образом, что образованные при деформации поры рекомбинируют и, кроме того, увеличиваются в результате слияния. [c.70]

Частицы с массой около 2000, начиная с протона и кончая кси-минус , относятся к классу барионов — тяжелых частиц со спином Звездочкой отмечены частицы, для которых время жизни безгранично для остальных, недолговечных частиц время жизни колеблется от 10 до 10 сек. Между этими классами частиц возможны самые разнообразные переходы, направляющиеся в сторону уменьшения массы частицы от барионов к мезонам, а от последних — к лептонам или фотонам. При соединении частицы и античастицы одного вида происходит их аннигиляция . Например, электрон и позитрон аннигилируют с образованием двух фотонов е + = 2у и т. п. [c.76]

Известно, что при аннигиляции электрона и позитрона с образованием одного фотона длина волны фотона равна 0,0121 А, а в случае образования двух фотонов с равной энергией они обладают расчетной длиной волны 0,0242 А. (Фотоны с такой длиной волны наблюдаются при аннигиляции позитронов в присутствии обычного вещества, в котором содержатся электроны.) Проверьте значения этих длин волп, используя уравнение Эйнштейна, определяющего соотношение между массой и энергией. [c.558]

Если энергия у-кванта превышает 2 /ПоС = 1,022 Мэе, где Шо— масса покоя электрона (или позитрона), а с—скорость света в пустоте, то возможен процесс образования пар электрон—позитрон. Акт образования пары должен происходить в кулоновском поле ядра. Разность энергии у-кванта и энергии, соответствующей массе покоя пары образующихся частиц, переходит в кинетическую энергию пары. Процессу образования пар сопутствует аннигиляция позитронов и электронов, при которой энергия, соответствующая массе покоя обеих частиц (2 /ПцС ), сообщается двум 7-квантам аннигиляционного излучения (каждый с энергией 0,51 Мэе). [c.29]

При столкновении электрона и позитрона происходит их аннигиляция с образованием массы фотонов равной энергии. Какова длина волны этих фотонов [c.438]

При больших энергиях фотонов в кулоновском поле ядер образуются электронно-позитронные пары. Возникающей паре передается энергия фотона за вычетом энергии покоя пары, равной 2 = =1,022 МэВ. Указанное значение энергии является порогом для этого процесса. Сечение процесса образования пар медленно растет в области энергий от 1,02 до 4 МэВ, а затем возрастает в логарифмической зависимости от энергии. Нестабильность позитрона в среде приводит к его аннигиляции с испусканием в большинстве случаев двух фотонов с энергией 0,511 МэВ. Сечение образования пар пропорционально 2 + 2, где первый член отвечает ядерным процессам, а второй - процессам в поле электронов. [c.45]

При прохождении у-лучей через вещество может происходить полная передача энергии -квантов электронам внешних оболочек атомов (фотоэффект), частичная передача энергии у-квантов электронам (комп-тон-эффект) и аннигиляция у-квантов (образование пар электрон — позитрон). Первые два процесса непосредственно приводят к ионизации атомов и молекул, последний процесс связан с ионизацией среды образовавшимися электронами и позитронами. Ионизационный эффект от у-лучей сравнительно мал, а нх проникающая способность велика. [c.324]

ШИМ и большим временами жизни. После отдыха в течение 24 ч при комнатной температуре наблюдается увеличение времени жизни обоих компонентов и снижение интенсивности более долгоживущего. Характер происходя-ших изменений позволяет предположить, что при деформации происходит перестройка надмолекулярной структуры полиимида межмолекулярные связи разрушаются и образуются микродефекты - свободные объемы, достаточные для локализации позитрона. Величина долгоживущего компонента Ti в этом случае должна отражать изменения среднего размера, а интенсивность h - концентрацию таких дефектов. Аналогичные изменения в спектрах наблюдали при образовании и отжиге дефектов в металлах и полупроводниках. Данные изменения обычно анализируют с помощью модели захвата позитронов. Эта модель качественно хорошо отражает наблюдаемые при деформации полиимида изменения во временных спектрах. Уменьшение времени жизни короткого компонента, связанного с аннигиляцией в бездефектной части полимера, обуслов- [c.69]

Следовательно, уравнения (1) и (2) применимы лишь в тех случаях, когда можно принимать во внимание только коэфициенты фотоэлектрического поглощения и поглощения с образованием пар. При этом мы не учитываем таких второстепенных эффектов, как вторичное излучение, вызываемое электронами, и излучение, связанное с аннигиляцией позитронов, возникающих при образовании пар. [c.41]

На образование пары электрон-позитрон расходуется энергия, по крайней мере эквивалентная массе покоя двух частиц (1,02 Мэв), и поэтому кинетическая энергия пары равна Еу — 1,02) Мэв. Последующая аннигиляция позитрона сопровождается возникновением двух у-квантов с энергией по 0,51 Мэв каждый, но [c.110]

Подобные попытки наглядного описания (в отличие от некоторых моделей, рассматриваемых ниже и сводимых к оптико-механи-ческой аналогии Гамильтона) некорректны и недопустимы квантово-волновой дуализм — это один из фундаментальных фактов, лежащих в основе квантовой механики. Таким же фундаментальным фактом является и обмен спинов, т. е. обменное взаимодействие, лежащее в основе образования гомеополярной (т. е. ковалентной) связи. Поэтому не может существовать долей того, что принципиально неделимо существует, однако, вполне определенная вероятность обнаружить валентные электроны в состоянии обменного или кулонова (ионного, гетерополярного) взаимодействия. Вот эти вероятности и трансформируют в злополучные проценты. Есть прямой метод оценки этих вероятностей — аннигиляция позитронов, — основанный на том, что время жизни позитрона до аннигиляции, или способность его к образованию позитрония (т. е. е+е аналога атома водорода), зависит от состояния электрона, с которым он взаимодействует [25, с. 40]. [c.20]

Теор тическое объяснение зависимости скорости аннигиляции от поверхностного натяжения дает пузырьковая модель . Согласно этой модели, вокруг атома позитрония образуется малый пузырек вследствие отталкивательного взаимодействия межд у атомом позитрония, образованным в жидкости, и молекулами среды. Силы поверхностного натяжения, с другой стороны, стремятся уменьшить площадь поверхности пузырька, и, следовательно, его радиус зависит от равновесия противоположно направленных сил. При количественном рассмотрении модели пузырек рассматривают как сферически симметричную потенциальную стенку, внутри которой свободно движется атом позитрония. Поведение пузырька можно описать методами квантовой механики, используя экспериментально измеренные данные по времени жизни и угловому распределению [269]. [c.166]

В основе метода лежит эффект образования электронно позитронных пар при взаимодействии 7-излучения < энергией >1,022 МэВ с углем. После аннигиляций пары возникает характеристическое излучение с энер> гией 511 кэВ, интенсивность которого пропорциональна квадрату среднего атомного номера угля и слабо за висит от его плотности. Интенсивность рассеянногб излучения обычно используется для снижения влияни флуктуаций плотности. [c.39]

Больщинство из перечисленных фундаментальных частиц можно описать либо как частицы, образующие вещество, либо как частицы,, образующие антивещество. Существование зтих двух видов материи, было предсказано на основании релятивистской квантовой механики английским физиком-теоретиком П. А. М. Дираком (род. в 1902 г.),, который первым развил теорию квантовой механики, совместимую с теорией относительности. Его предсказания полностью подтвердились экспериментальными данными. Каждой электрически заряженной частице соответствует античастица, идентичная по одним свойствам и противоположная по другим массы и спины у таких частиц одинаковы,, а электрические заряды противоположны. Так, электрон, являющийся, составной частью обычного вещества, и позитрон, представляющий собой антиэлектрон, имеют противоположные электрические заряды —е-и +е соответственно, их массы одинаковы каждая из этих частиц имеет спин, представленный спиновым квантовым числом V2, что допускает Два способа ориентации частицы в магнитном поле. Некоторые нейтральные частицы имеют античастицы, другие же тождественны своим античастицам. Всякий раз при столкновении частицы с соответствующей античастицей происходит их аннигиляция. Массы таких частиц полностью превращаются в световые волны высокой энергии или в некоторых случаях в более легкие частицы, движущиеся с огромными скоростями. Уравнение Эйнщтейна Е=тс позволяет рассчитать количество-энергии, высвобождающейся при аннигиляции частицы и ее античастицы, этот процесс сопровождается образованием лучистой энергии. Нейтральные частицы, тождественные своим античастицам, распадаются очень быстро. [c.585]

Величина времени жизни и структура спектра позволяют предположить, что аннигиляция в полиимиде происходит из позитронного состояния без образования атома позитрония, как это свойственно для металлов и полупроводников с высокой подвижвостью электронов и упорядоченной кристаллической структурой. [c.68]

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]

Э.- первая элементарная частица, открьп зя в физике (Дж. Дж. Томсон, 1897) соответствующая ему античастица -позитрон е - была открыта в 1932. Э. относится к классу пептонов, т. е. частиц, не проявляющих сильного взаимодействия, в то же время он участвует в электромагнитном, слабом и фавитационном взаимодействиях (см. Элементарные частицы). Э. могут возникаяъ при распаде отрицательно заряженного мюона, Р-распаде, др. р-циях элементарных частиц. Примером р-ций с превращением Э. может служить аннигиляция Э. и позитрона с образованием двух у-квантов е + е - у + у. [c.438]

Важное св-во Э. ч,- их способность к взаимопревращениям в результате электромагнитных или др. взаимодействий. Один из видов взаимопревращений - т. наз. рождение пары, или образование одновременно частицы и античастицы (в общем случае - образование пары Э. ч. с противоположными лептонными или барионными зарядами). Возможны процессы рождения электрон-позитронных пар е е, мюонных пар новых тяжелых частиц при столкновениях лептонов, образование из кварков СС- и -состояний (см. ниже). Другой вид взаимопревращений Э. ч,- аннигиляция пары при столкновениях частиц с образованием конечного числа фотонов (у-квантов). Обычно образуются 2 фотона при нулевом суммарном спине сталкивающихся частиц и 3 фотона - при суммарном спине, равном 1 (проявление закона сохранения зарядовой четности). [c.470]

В процессе образования пар фотон теряет полную энергию за счет образования пары е -е+ в кулоновском поле ядра. Это преобразование возможно лишь тогда, когда энергия падающего фотона превышает 1,02 МэВ, что эквивалентно удвоенной массе покоя электрона. Любая энергия выше этого порогового значения проявляется как энергия пары е -е . Полученный таким образом позитрон обычно замедляется и одновременно аннигилирует с электроном в детекторе, образуя два фотона аннигиляции 0,511 МэВ. Эти фотоны могут поглотиться в детекторе или покинуть его. Выход одного или обоих фотонов вызывает появление пика одиночного вылета при энергии = 0,511 МэВ или ттка двойного вылета при энергии Е = 1,02 МэВ. Поглощение фотонов аннигиляции приводит к спектральному пику при 0,511 МэВ. Однако фотоны ашгигиляции 0,511 МэВ гораздо большей интенсивности образуются также из позитронов, испускаемых радионуклидами (см. табл. 8.4-1). И в этом случае большие детекторы увеличивают вероятность поглощения детектором обоих фотонов аннигиляции за счет последующих взаимодействий, дающих вклад в пик полной энергии. [c.111]

Современным методом определения свободного объема в полимерах является метод аннигиляции позитронов, применение которого основано на изменениях в механизме образования позитрония в элементах свободного объема. Позитроний сначала образуется в де-локализованном состоянии и затем локализуется элементами свободного объема. Оказывается, что при малых размерах неоднородностей [c.349]

Контроль с помощью позитронов [2] может быть применен для определения накопления усталостных напряжений в металлах до появления усталостных трещин нахождения величины и степени пластической деформации. Этот контроль основан на том, что в начальной стадии усталостных явлений, когда происходит образование дислокаций, в их области образуются отрицательные заряды. Позитроны, облучающие металл, притягиваются к областям расположения дислокаций и взаимодействуют с электронами. При аннигиляции позитрона и электрона возникают у-кванты. По количеству 7-квантов и среднему вермени жизни позитронов можно определить начало усталостных нарушений в металле. [c.340]

Позитрон недолговечен. После замедления в веществе он соединяется с каким-либо электроном, в результате чего происходит образование двух у-квантов с энергией 0,51 Л4эв каждый. Этот процесс называется аннигиляцией. В отличие от ядерного у-из-лучения, аннигиляционное излучение рождается вне ядра. [c.19]

Аннигилящш мо кет идти непосредственно при столкновении с электроном или. через стадию образования позитрония. Обычно эти два процесса сопутствуют друг другу и их количественное соотнооление зависит от характера. молекул, на которых идет аннигиляция. [c.104]

Аннигиляция позитронно-электронной пары с образованием только одного фотона происходит вблизи какой-либо другм частицы, например вблизи ядра атома, которое принимает часть энерпш и количества движения. [c.541]

Влияние вторичных эффектов, как, например, рассеянных комптоновских фотонов, квантов, возникающих при аннигиляции, а также фотоэлектронов и комптоновских электронов, образующихся в поверхностных слоях, может быть очень существенным. Так, в случае у-лучей с высокой энергией, когда в результате образования пар появляются позитроны, всегда имеется излучение, обусловленное анни-ГИЛЯЩ16Й, а также рассеянные комптоновские фотоны. При экранировке счетчиков р-лучей для уменьшения фона надо учигьшать, что внутренняя поверхность свинцового экрана является более интенсивным источником фотоэлектронов и комптоновских электронов, чем вещества с низким атомным номером, которые поэтому и следует применять для экранировки чувствительных частей электронных счетчиков. [c.48]

Независимые свидетельства в пользу сделанных заключений следуют из данных по аннигиляции позитрония [42]. Большие времена жизни ортопозитрония в жидком гелии можно интерпретировать как следствие близкодействующего отталкивания элек-тррн—гелий, вызывающего образование пузырька в жидкости [42]. [c.168]

В металлах и ионных кристаллах образования позитрония не происходит, а скорость аннигиляции свободных позитронов увеличивается с уменьшением параметра решетки. [c.295]

Изучение зависимости среднего времени жизни ортопозитрония и изменение интенсивности аннигиляции вследствие процессов ингибирования, а также углового распределения квантов двухквантовой аннигиляции парапозитрония позволяют сделать заключение об образовании позитрония и протекании его химических реакций. [c.297]

Позитрон. Существование положительных электронов — частиц с массой, равной массе отрицательного электрона, — было предсказано Дираком. Они были открыты позднее Андерсеном в космическом излучении. Позитроны, как в настоящее время называются положительные электроны, имеют весьма короткое время жизни. Они очень скоро сливаются с (отрицательным) электроном. Обе частицы исчезают и превращаются в два у-кванта. Каждый из двух квантов имеет энергию, равную 0,51 Мэе, что соответствует массе одного электрона или позитрона. Этот процесс назван аннигиляцией . Поэтому ядра, излучающие позитрон, одновременно испускают и аиннгиляционное у-излучение. Возможен также и обратный процесс, когда у-квант, попадая в поле атомного ядра, превращается в электрон и в позитрон. Такой процесс называется процессом образования пар (см. п. 1. 1 и 1.7). [c.35]

При достаточной энергии у-кванты могут поглощаться веществом и другим способом. Если энергия у-кванта больше 2тоС = = 1,022 Мэе , тд,е то — масса покоя электрона (или позитрона), то возможен процесс образования пары, состоящей из электрона и позитрона. Явление однофотонной аннигиляции, i. е. превра- [c.122]

Американскому физику Мартину Дейчу удалось установить существование двух видов позитрония. Один вид, в котором спин позитрона анти-параллелен спину электрона, называется парапозитронием, а второй вид с двумя параллельными спинами называется ортопозитронием. Парапозитроний распадается вследствие аннигиляции позитрона и электрона с образованием двух фотонов его период полураспада равен 0,9 с. [c.726]

Ортопозитроний распадается с образованием трех фотонов, и его период полураспада равен 1,0 "Ю с. Существование позитрония было подтверждено путем наблюдения отрезка времени между моментом его образования (при распаде N0, сопровождающемся испусканием позитронов) и его аннигиляцией. Это время запаздывания, как было установлено, отвечает протеканию двух реакций первого порядка с указанными выше значениями периода полураспада. [c.726]

До последнего времени и рассчитывали разными методами, в том числе из релаксационных данных по уравнению Вильямса — Лан-делла — Ферри (ВЛФ). Разные методы расчета приводят к различным результатам. Имеющиеся методы не позволяют оценить тонкую структуру и, что, безусловно, весьма существенно. Исследование V в ЭП методом аннигиляции позитрония позволило получить интересные результаты [75, 94] средний размер радиуса эффективных свободных объемов 0,3—0,4 нм, их концентрация (0,5—1,3) 101 см . В зависимости от продолжительности термообработки V меняется от 1,1 до 2,3 %. При температуре стеклования не происходит принципиальной перестройки структуры (увеличивается лишь размер полостей). Характер формирования и тонкая структура V зависят от исходной композиции. Но для большинства образцов (в частности, для ЭП на основе ЭД-20 и ДХ) имеет место образование микрообластей с разной плотностью сшивания, что свидетельствует в пользу микронеоднородной структуры ЭП. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология