Электрон аннигиляция

Следующая простая частица, которую открыл в 1932 г. Карл Андерсон, — позитрон. Позитроны были обнаружены при взаимодействии космических лучей с веществом . Позитроны идентичны электронам, за исключением того, что их заряд равен - е вместо —е. Позитрон считается устойчивой частицей, поскольку его самопроизвольный расиад не установлен. Однако наблюдаемая продолжительность жизни позитронов очень коротка. Концентрация электронов в обычных условиях на поверхности земли такова, что позитроны имеют среднюю продолжительность жизни приблизительно 10 сек. Процесс, нри котором позитроны исчезают, представляет собой взаимодействие электрона и позитрона, в результате чего нейтрализуются их электрические заряды - -е и —е) и образуются два фотона. Эти два фотона обладают примерно одинаковой энергией (одинаковой частотой и длиной волны), и в соответствии с законом сохранения количества движения они испускаются в противоположных направлениях. Реакцию соединения позитрона и электрона (аннигиляция позитронно-электронной пары) можно записать следующим образом [c.539]

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]

В книге, состоящей из 40 глав, основное место, естественно, уделяется описанию различных методов исследования полимеров. Представлены все методы определения молекулярных весов полимеров, их молекулярновесового распределения, обсуждаются разнообразные спектральные методы, применяющиеся для анализа строения и структуры гомо- и сополимеров УФ-, ИК-, КР-спектро-скопия, эмиссионная спектроскопия, спектроскопия ЯМР, масс-спектроскопия, спектроскопия ЭПР, нейтронное рассеяние, аннигиляция позитронов. Ряд глав посвящен хроматографическим методам, таким, как газовая и жидкостная хроматография, в том числе и при высоких давлениях, тонкослойная хроматография, ионообменная хроматография, ситовая хроматография, включая гель-про-никающую хроматографию, хроматография с обращением фаз. Методы анализа структуры полимеров обсуждаются при рассмотрении электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, дифракции электронов и ряда других методов. Физические свойства полимеров оцениваются с помощью таких методов, как дилатометрия, определение температур плавления и стеклования полимеров, их электрических характеристик, анизотропии, диффузии и поверхностного натяжения. Представлены также методы исследования различных видов деструкции полимеров. [c.6]

Какая энергия в эргах выделяется при аннигиляции позитрона и электрона Масса электрона 0,0005486 у. е. [c.228]

То обстоятельство, что позитрон не существует в природе в устойчивом состоянии, свидетельствует о наличии имеющей важное значение реакции, при которой происходит его уничтожение (аннигиляция). После того как положительный электрон потеряет большую часть своей энергии в результате взаимодействия с окружающим веществом, он в конце концов соединяется с ближайшим электроном. Аннигиляция сопровождается нейтрализацией зарядов и полным исчезновением массы. Этот процесс является блестящим примером эквивалентности массы и энергии, поскольку масса превращается в два фотона или у-кванта. Эти два фотона испускаются в противоположных направлениях, причем каждый из них обладает энергией, соответствующей массе одного электрона при условии (которое обычно соблюдается с достаточной точностью), что к моменту аннигиляции скорость позитрона упала до нуля. В этом случае энергия каждого фотона составляет 0,51 MeV. Если при аннигиляции позитрон еще обладает кинетической энергией, она делится пополам между обоими фотонами, которые приобретают такую дополнительную скорость в направлении движения позитрона, что его количество движения сохраняется. [c.15]

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]

Степень ионности межатомной связи можно определить по величине эффективного заряда атомов, которая отражает распределение электронной плотности. Величину эффективного заряда, в свою очередь, определяют из рентгеновских данных (например, для атома кремния в ряде его соединений — путем измерения смещения 1.2 линий), по величине теплоты сублимации, методом аннигиляции позитронов. Этот последний метод интересен не только сам по себе. Мы не можем не упомянуть о нем, потому что он основан на таком взаимодействии излучения с веществом, которое приводит к заметным химическим превращениям особого типа (см. ниже). [c.134]

Один грамм массы содержит 6,02 10 атомных единиц массы. Протон и электрон обладают электрическим зарядом. Положительный заряд протона равен 1,6 10" кулона. Отрицательный заряд электрона тот же по абсолютной величине. Нейтрон не заряжен. При распаде некоторых атомных ядер наблюдается испускание частицы, равной по массе и абсолютной величине заряда электрону, но положительно заряженной. Такая частица называется позитроном. Сам по себе позитрон устойчив, т. е. никаких превращений не претерпевает. Однако при встрече с электроном происходит аннигиляция — обе частицы исчезают и вместо них рождаются кванты электромагнитного излучения. [c.19]

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]

Основным процессом поглощения рентгеновского излучения в диапазоне рабочих энергий, представляющих интерес для микроанализа (1—20 кэВ), является фотоэлектрический эффект. В этом случае энергия кванта рентгеновского излучения полностью передается связанному электрону внутренних оболочек атома, в результате чего происходит испускание электрона (называемого фотоэлектроном) и аннигиляция фотона. Может также происходить неупругое рассеяние рентгеновского излучения, в результате которого происходит изменение энергии за счет эффекта Комптона, при котором рентгеновское излучение взаимодействует со свободным электроном. Для диапазона энергий, представляющего для нас интерес, сечение или вероятность эффекта Комптона настолько мала по сравнению с процессом фотоэлектронной эмиссии, что им можно спокойно пренебречь. Тогда поглощение рентгеновского излучения может рассматриваться исключительно как фотоэлектрический процесс. Для отдельного кванта поглощение является процессом все или ничего , т. е, либо из мишени испускается квант с неизменной энергией, либо он полностью поглощается. Этот факт особенно важен для проводящего анализ исследователя, который регистрирует характеристическое рентгеновское излучение определенной энергии для идентификации поэлементного состава образца. [c.86]

Если плотность различных элементарных частиц достаточно велика (высокий уровень возбуждения полей), так что энергия взаимодействия между ними становится сравнимой (или больше) со средней кинетической энергией, приходящейся не каждую элементарную частицу, происходит их конденсация , т. е. возникновение сложных устойчивых образований (ядер — из нуклонов,атомов, молекул — из ядер и электронов). В этом случае для каждой новой системы существует свое основное состояние, отнюдь не соответствующее упомянутому выше физическому вакууму. Так, основное состояние произвольной нейтральной системы, состоящей из электронов и ядер, соответствует образованию атомов и молекул, а не аннигиляции этих частиц, как это имеет место для полей. [c.71]

Масса электрона, согласно уравнению Эйнштейна Е=тс , соответствует энергии 510 976 эВ (0,510976 МэВ 1 Мэв — это 1 млн электронвольт). Следовательно, аннигиляция электрона и позитрона приводит к высвобождению 1,022 МэВ энергии, которая может выделяться в виде двух фотонов, каждый с энергией 0,511 МэВ и соответствующей длиной волны 2,426 пм. [c.587]

За время жизни пары ( М М ) происходит спиновая динамика, происходят переходы с изменением суммарного спина S. Одним из механизмов изменения S для пары триплетов является, например, диполь-дипольное взаимодействие двух неспаренных электронов в триплетной возбужденной молекуле. Из этих рассуждений видно, что аннигиляция триплетов формально аналогична рекомбинации радикалов имеется спиновое правило отбора для процесса, образуется промежуточное состояние пары реагентов, в котором осуществляется спиновая динамика, и пара может переходить из реакционноспособного состояния в нереакционноспособное и наоборот. В итоге, также как и для рекомбинации радикалов, аннигиляция триплетов обнаруживает зависимость от постоянного и переменного магнитных полей. [c.142]

Позитронное излучение существенно отличается от электронного Р-излучения. Причина этого — в крайне коротком времени существования позитрона. За время, меньшее 10 с, позитрон захватывает электрон, превращаясь при взаимодействии с ним в два фотона. Этот процесс называется аннигиляцией пары е + е . Позитронное излучение свойственно лишь искусственным радиоактивным изотопам и является следствием избытка протонов в ядре изотопа. Если число протонов, входящих в состав ядра, на единицу превышает число нейтронов, то в результате позитронного распада образуется ядро, в котором число нейтронов на [c.55]

ПОЗИТРОН, стабильная элементарная частица самая легкая из частиц, обладающих массой покоя и положит, элементарным электрич. зарядом. П.—античастица электрона их массы покоя и спины в точности равны, а электрич. заряды и магн. моменты равны по абс. величине и противоположны по знаку. Принадлежит к лептонам (см. Элементарные частицы). Может возникать в процессах рождения электронно-позитронной пары, при Р-распаде атомных ядер, в результате превращ. элементарных частиц. Время жизни П. в в-ве ограничивается аннигиляцией с электроном. ПОЗИТРОНИЙ, атом, состоящий из позитрона е+ и электрона е . Обозначается Р5. Сходен с атомом водорода, в к-ром протон замещен позитроном. Образуется при торможении своб. позитронов в в-ве в результате присоед. позитроном электрона одного из атомов среды, реже — при распадах ядер или элементарных частиц, обуслопленных электромагн. взаимодействиями (см. Элементарные частицы). Неустойчив, т. к. при взаимод. позитрона с электроном происходит аннигиляция, в результате к-рой П. превращается в 2 или 3 -у-кванта. Среднее время жизни П. до аннигиляции на 2 7-кванта — 1,25-10 с, на 3 у-кванта — [c.453]

Путем исследования аннигиляционных фотонов получают информацию об электронно-позитронном состоянии в момент аннигиляции, зависящем от химической и физической структуры образца. [c.304]

Аннигиляция позитронов наблюдается для всех полимеров, для которых имеются опубликованные данные. Перед аннигиляцией позитрон с электроном дает граничное состояние, называемое позитронием (и имеющее собственный символ Р5). Есть два различных типа таких состояний [c.306]

Вероятность аннигиляции зависит от относительной ориентации спинов позитрона и электрона аннигиляция в синглетном состоянии (спины антипараллельны) примерно в 1100 раз более вероятна, чем в триплетном (спины параллельны). Поскольку, далее, каждый излучаемый фотон уносит момент количества движения, равный по меньшей мере 1Ь, и имеет всего два возможных состояния поляризации, аннигиляция в синглетном состоянии дает два фотона, а в триплетном — три. Именно эта разница в числе фотонов и обусловливает большое различие вероятностей аннигиляции в синглетном и триплетном состояниях. Если взаимная ориентация спинов частиц при каждом соударении определяется законом случая, то триплетные состояния реализуются втрое чаще синглетных и отношение вероятности двухфотонных и трехфотонных аннигиляций составит 1100/3 = 370. [c.458]

Ю " см двигается с переменной скоростью, вначале под воздействием у-фотона, образовашюго в результате аннигиляции виртуальных электрон-позитронных пар, электрон двигается ускоренно, в дальнейшем под тормозящим действием реакции излучения движение электрона замедляется. При ускорении или замедлении электрического заряда не может происходить излучение электромагнитных воли, так как повышение и снижение скорости электрона происходит за время 0,935 10 сек, а для перехода атома в [c.18]

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]

Дирак Поль Адриен Морис (р. 1902)—англпй( кий физик-теоретик, одни из о нователей квантовой механики. Создал релятивистскую теорию электрона. Ппедсказал существование позитрона и процессы аннигиляции. Лауреат ПобелевскоП премии. Иностранный член АН СССР. [c.47]

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]

Самый эффективный источник Я. э.— аннигиляция частиц и античастиц. В этом случае изменение массы покоя близко к 100%, т. к. конечные продукты аннигиляции — самые легкие из заряженных частиц (электроны, позитроны и лишенные массы покоя нейтрино и фотоны). Перепек тивы практич. использ. этого источника Я. э. пока не ясны из-за отсутствия сведений о наличии антивещества во Вселенной и экономически выгодных способов его получения на Земле. См. также Ядерное горючее. [c.725]

Предполагая, что скорость аннигиляции орто-позитрония внутри электронного слоя составляет 0,5 не , усредненное по спинам значение скорости распада будет [c.66]

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]

АНТИЧАСТИЦЫ, элементарные частицы, у к-рых в точности одинаковые массы, спины, времена жизни, тогда как другие внутр. характеристики (напр., электрич. заряд, магн. момент) равны по величине, но противоположны по знаку. Существование А.-фундаментальное св-во микромира каждой элементарной частице отвечает соответствующая А. При этом разделение на частицы и А. условно так, частицами принято считать протоны, нейтроны и электроны, поскольку из них построено в-во в окружающем нас мире, античастицами-антипротоны, антинейтроны и позитроны. При B3anrvraft частицы с А. может происходить аннигиляция, т. е. их превращ. в частицы др. типов (напр., целиком [c.185]

Излучат. К. п. классифицируют по типам квантовых состояний, между к-рыми происходит переход. Электронные К.п, обусловлены изменением электронного распределения-переходами внеш. (валентных) электронов между орбиталями (типичные энергии я 2,6-10 Дж/моль, частоты излучения лежат в видимой и УФ областях спектра), ионизацией внутр. электронов (для элементов с зарядом ядра 2 т 10 А я 1,3 -10 Дж/моль, излучение в рентгеновском диапазоне), аннигиляцией электронно-позитронных пар (Д % 1,3 10 Дж/моль, излучение в /-диапазоне). При переходах из возбужденных электронных состояний в основное различают флуоресценцию (оба состояния, связанные К. п., имеют одинаковую мульти-метность) и фосфоресценцию (мультиплетность возбужденного состояния отличается от мультиплетности основного) (см. Люминесценция). Колебат. К. п. связаны с внутримол. процессами, сопровождающимися перестройкой ядерной подсистемы (Д % 1 10 -5-Ю Дж/моль, излучение в ИК диапазоне), вращат. К. п.-с из.менением вращат. состояний молекул (10-10 см я 1,2-10 -1,2 х X 10 Дж/моль, излучение в микроволновой и радиочастотной областях спектра). Как правило, в мол. системах при электронных К. п. происходит изменение колебат. состояний, поэтому соответствующие К. п. наз. электронно-колебательными. Отдельно выделяют К. п., связанные с изменением ориентации спина электрона или атомных ядер (эти переходы оказываются возможными благодаря расщеплению энергетич. уровней системы в магн. поле), изменением ориентации квадрупольного электрич. момента ядер в электрич. поле. Об использовании указанных К. п. в хим. анализе и для изучения структуры молекул см. Вращательные спектры. Колебательные спектры. Электронные спектры, Мёссбауэровская спектроскопия, Электронный парамагнитный резонанс, Ядерный магнитный резонанс, Ядерный квадрупольный резонанс. Рентгеновская спектроскопия. Фотоэлектронная спектроскопия. [c.368]

Внеш. магн. поле влияет на выход продуктов р-ции, скорость элементарных процессов взаимод. парамагнитных частиц (рекомбинации радикалов, аннигиляции триплетно-возбужденных молекул, тушения триплетных молекул радикалами и т.п.), интенсивность флуоресценции и хеми-люминесценции, темновую и фотопроводимость мол. кристаллов и орг. полупроводников. Магн. изотопный эффект сопровождается разделением магн. и немагн. изотопов (напр., С и С, о и О). Хим. поляризация электронов и ядер проявляется в спектрах ЭПР и ЯМР продуктов р-ций (радикалов и молекул), при этом положит, поляризация приводит к аномально сильным линиям поглощения, а отрицательная-к линиям эмиссии. В последнем случае создается инверсная населенность зеемановских уровней электронов или ядер (см. Зеемана эффект. Лазер). Когда химически индуцированная отрицат. поляризация ядер достигает значит, величины, превосходящей порог генерации, происходит самовозбуждение радиочастотного излучения и хим. система становится мол. квантовым генератором-хим. радиочастотным мазером. Внеш. высокочастотное резонансное поле стимулирует изменение спина и, следовательно, выхода продукта р-ции или интенсивности люминесценции. Это позволяет регистрировать спектры ЭПР короткоживущих пар парамагнитных частиц по изменению выхода электронов, дырок, возбужденных молекул. На этом принципе основан новый метод магн. резонанса-двойной магн. резонанс (ДМР). [c.624]

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]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология