Anihilacja i kreacja materii

Masa spoczynkowa ciała

Masa spoczynkowa ciała

masa, Najsłynniejszy wzór szczególnej teorii względności są w pewnym sensie tożsame.

E =mc 2

mówi, że energia i

Masa spoczynkowa ciała

masa, Najsłynniejszy wzór szczególnej teorii względności są w pewnym sensie tożsame.

E =mc 2

mówi, że energia i Wynika z niego, że

Masa spoczynkowa ciała

masa, Najsłynniejszy wzór szczególnej teorii względności są w pewnym sensie tożsame.

E =mc 2

mówi, że energia i Wynika z niego, że -

materię o masie m można zanihilować, czyli zamienić w ilość energii E=mc 2

Masa spoczynkowa ciała

masa, Najsłynniejszy wzór szczególnej teorii względności są w pewnym sensie tożsame.

E =mc 2

mówi, że energia i Wynika z niego, że -

materię o masie m można zanihilować, czyli zamienić w ilość energii E=mc 2

i na odwrót:

Masa spoczynkowa ciała

masa, Najsłynniejszy wzór szczególnej teorii względności są w pewnym sensie tożsame.

E =mc 2

mówi, że energia i Wynika z niego, że -

materię o masie m można zanihilować, czyli zamienić w ilość energii E=mc 2

i na odwrót:

- z energii E można wykreować ilość materii m=E/c 2 .

Masa spoczynkowa ciała

masa, Najsłynniejszy wzór szczególnej teorii względności są w pewnym sensie tożsame.

E =mc 2

mówi, że energia i Wynika z niego, że -

materię o masie m można zanihilować, czyli zamienić w ilość energii E=mc 2

i na odwrót:

- z energii E można wykreować ilość materii m=E/c 2 .

Ze wzoru tego wnika, że energia odpowiadająca masie spoczynkowej elektronu (energia jaką otrzymalibyśmy anihilując elektron) jest:

Masa spoczynkowa ciała

masa, Najsłynniejszy wzór szczególnej teorii względności są w pewnym sensie tożsame.

E =mc 2

mówi, że energia i Wynika z niego, że -

materię o masie m można zanihilować, czyli zamienić w ilość energii E=mc 2

i na odwrót:

- z energii E można wykreować ilość materii m=E/c 2 .

Ze wzoru tego wnika, że energia odpowiadająca masie spoczynkowej elektronu (energia jaką otrzymalibyśmy anihilując elektron) jest:

E=mc 2 = 0,51MeV.

Anihilacja materii

Anihilacja materii

Anihilacja

podczas jest to proces oddziaływania cząstki z odpowiadającą jej antycząstką, którego cząstka i antycząstka

*

zostają zamienione na fotony.

Anihilacja materii

Anihilacja

podczas jest to proces oddziaływania cząstki z odpowiadającą jej antycząstką, którego cząstka i antycząstka

*

zostają zamienione na fotony.

*

Każda cząstka elementarna (materia) ma swoją antycząstkę (antymateria). Cząstka i jej antycząstka różnią się znakiem elektronu ładunku elektrycznego oraz liczb kwantowych (izospin, dziwność, liczba barionowa…) Antycząstka

e -

to pozyton

e+

o ładunku dodatnim, takim samym co do wartości jak ten, który posiada elektron, a masie i spinie takim samym jak elektron.

Anihilacja materii

Anihilacja

podczas jest to proces oddziaływania cząstki z odpowiadającą jej antycząstką, którego cząstka i antycząstka

*

zostają zamienione na fotony.

Najprostszym przykładem jest anihilacja pary elektron-pozyton:

e

+

+ e

-

→ 2γ.

Anihilacja materii

Anihilacja

podczas jest to proces oddziaływania cząstki z odpowiadającą jej antycząstką, którego cząstka i antycząstka

*

zostają zamienione na fotony.

Najprostszym przykładem jest anihilacja pary elektron-pozyton:

e

+

+ e

-

→ 2γ.

Zasada zachowania pędu wymaga, aby w procesie anihilacji powstawały dwa fotony, których suma pędów jest taka jak suma pędów elektronu i pozytonu przed anihilacją, a suma ich energii jest równa sumie energii spoczynkowych elektronu i pozytonu przed anihilacją: E=2mc 2 .

Anihilacja materii

Anihilacja

podczas jest to proces oddziaływania cząstki z odpowiadającą jej antycząstką, którego cząstka i antycząstka

*

zostają zamienione na fotony.

Najprostszym przykładem jest anihilacja pary elektron-pozyton:

e

+

+ e

-

→ 2γ.

Zasada zachowania pędu wymaga, aby w procesie anihilacji powstawały dwa fotony, których suma pędów jest taka jak suma pędów elektronu i pozytonu przed anihilacją, a suma ich energii jest równa sumie energii spoczynkowych elektronu i pozytonu przed anihilacją: E=2mc 2 .

e + +

mv h l 2mv 2mv

e - -

mv h l

Anihilacja materii

Anihilacja

podczas jest to proces oddziaływania cząstki z odpowiadającą jej antycząstką, którego cząstka i antycząstka

*

zostają zamienione na fotony.

Najprostszym przykładem jest anihilacja pary elektron-pozyton:

e

+

+ e

-

→ 2γ.

Zasada zachowania pędu wymaga, aby w procesie anihilacji powstawały dwa fotony, których suma pędów jest taka jak suma pędów elektronu i pozytonu przed anihilacją, a suma ich energii jest równa sumie energii spoczynkowych elektronu i pozytonu przed anihilacją: E=2mc 2 .

e + +

mv h l 2mv 2mv mv

e - -

h l Jeśli prędkości elektronu i pozytonu v są zaniedbywalnie małe to dla energii zachodzi: 2mc 2 = h c λ .

Anihilacja materii

Anihilacja

podczas jest to proces oddziaływania cząstki z odpowiadającą jej antycząstką, którego cząstka i antycząstka

*

zostają zamienione na fotony.

Najprostszym przykładem jest anihilacja pary elektron-pozyton:

e

+

+ e

-

→ 2γ.

Zasada zachowania pędu wymaga, aby w procesie anihilacji powstawały dwa fotony, których suma pędów jest taka jak suma pędów elektronu i pozytonu przed anihilacją, a suma ich energii jest równa sumie energii spoczynkowych elektronu i pozytonu przed anihilacją: E=2mc 2 .

e + +

mv h l 2mv 2mv mv

e - -

h l Jeśli prędkości elektronu i pozytonu v są zaniedbywalnie małe to dla energii zachodzi: 2mc 2 = h c λ .

Podstawiając dane znajdujemy promieniowaniu gamma.

l =ok.124pm. Obliczona długość fali odpowiada

-

Anihilacja materii

Anihilacja materii jest najbardziej wydajnym, znanym źródłem energii. Porównajmy ilości energii:

Anihilacja materii

Anihilacja materii jest najbardziej wydajnym, znanym źródłem energii. Porównajmy ilości energii: spalenie1kg węgla daje ok. 33 MJ

Anihilacja materii

Anihilacja materii jest najbardziej wydajnym, znanym źródłem energii. Porównajmy ilości energii: spalenie1kg węgla daje - rozszczepienie 1kg 235 U ok. 33 MJ ok. 83  10 6 MJ Problem tylko w tym, że we wszechświecie nie mamy antymaterii. Fizycy potrafią ją wytwarzać w laboratoriach w ilościach kilku, kilkunastu cząstek.

Droga do wykorzystania energii otrzymywanejpodczas anihilacji materii wydaje bardzo daleka.

się

Anihilacja materii

Anihilacja materii jest najbardziej wydajnym, znanym źródłem energii. Porównajmy ilości energii: spalenie1kg węgla daje - rozszczepienie 1kg 235 U anihilacja 1kg śmieci ok. 33 MJ ok. 83  10 6 MJ ok.

90  10 9 MJ

Anihilacja materii

Anihilacja materii jest najbardziej wydajnym, znanym źródłem energii. Porównajmy ilości energii: spalenie1kg węgla daje - rozszczepienie 1kg 235 U anihilacja 1kg śmieci ok. 33 MJ ok. 83  10 6 MJ ok.

90  10 9 MJ Problem tylko w tym, że we wszechświecie nie mamy antymaterii. Fizycy potrafią ją wytwarzać w laboratoriach w ilościach kilku, kilkunastu cząstek.

Anihilacja materii

Anihilacja materii jest najbardziej wydajnym, znanym źródłem energii. Porównajmy ilości energii: spalenie1kg węgla daje - rozszczepienie 1kg 235 U anihilacja 1kg śmieci ok. 33 MJ ok. 83  10 6 MJ ok.

90  10 9 MJ Problem tylko w tym, że we wszechświecie nie mamy antymaterii. Fizycy potrafią ją wytwarzać w laboratoriach w ilościach kilku, kilkunastu cząstek.

Droga do wykorzystania energii otrzymywanej podczas anihilacji materii wydaje bardzo daleka.

się

Kreacja materii (tworzenie par)

Kreacja par

to proces powstania pary proces odwrotny do anihilacji.

cząstka-antycząstka z energii np. fotonu. Jest to

Kreacja materii (tworzenie par)

Kreacja par

to proces powstania pary proces odwrotny do anihilacji.

cząstka-antycząstka z energii np. fotonu. Jest to W pewnych sytuacjach, foton np. o energii dwóch mas spoczynkowych elektronu, tj.

E  2mc 2  2  0,511 MeV , oddziałując z materią przestaje istnieć i w to miejsce pojawiają się: cząstka elektron i antycząstka pozyton.

Kreacja materii (tworzenie par)

Kreacja par

to proces powstania pary proces odwrotny do anihilacji.

cząstka-antycząstka z energii np. fotonu. Jest to W pewnych sytuacjach, foton np. o energii dwóch mas spoczynkowych elektronu, tj.

E  2mc 2  2  0,511 MeV , oddziałując z materią przestaje istnieć i w to miejsce pojawiają się: cząstka elektron i antycząstka pozyton.

W procesie tym są spełnione zasady zachowania pędu i energii.

Kreacja materii (tworzenie par)

Kreacja par

to proces powstania pary proces odwrotny do anihilacji.

cząstka-antycząstka z energii np. fotonu. Jest to W pewnych sytuacjach, foton np. o energii dwóch mas spoczynkowych elektronu, tj.

E  2mc 2  2  0,511 MeV , oddziałując z materią przestaje istnieć i w to miejsce pojawiają się: cząstka elektron i antycząstka pozyton.

W procesie tym są spełnione zasady zachowania pędu i energii.

Tak jak w przypadku anihilacji materii fizycy cząstek elementarnych.

potrafią kreować materię tylko na poziomie