Электрон-позитронные пары

Сохранение энергии налагает обш,ее ограничение на ядерные реакции или на акты взаимодействия при столкновениях частиц. Например, фотон высокой энергии (гамма-лучи) может породить электронно-позитронную пару по реакции [c.403]

Эффективное сечение для образования электронно-позитронных пар дается следующими соотношениями в нерелятивистском случае [c.37]

Итак, прохождение у-фотонов через вещество сопровождается появлением вторичных заряженных частиц — электронов, выбиваемых при фотоэффекте и комптоновском рассеянии тяжелых заряженных частиц — протонов, вырываемых при ядерном фотоэффекте, и электронно-позитронных пар. [c.37]

Возбужденное ядро может перейти в состояние с меньшей энергией не только путем испускания у-фотона или выбрасывания какой-либо частицы, но и путем внутренней конверсии или конверсии с образованием электронно-позитронных пар. [c.258]

Другим видом внутренней конверсии является процесс внутренней конверсии с образованием электронно-позитронных пар. Это [c.260]

Экспериментальное изучение -у-лучей проводится при исследовании вторичных процессов, сопровождающих прохождение у-лучей через вещество фотоэффекта, эффекта Комптона и образования электронно-позитронных пар (см. 23). Во всех этих процессах возникают электроны, по величине и направлению импульса которых можно судить об энергии и направлении вызвавших их у-лучей. [c.168]

Образование электронно-позитронных пар [c.250]

При достаточно высокой энергии -кванта Е- > Eq), наряду с фотоэффектом и эффектом Комптона, может происходить третий вид взаимодействия у-т вантов с веществом — образование электронно-позитронных пар. Возможность такого процесса была обнаружена в 1928 г. Дираком в результате анализа релятивистского квантовомеханического уравнения для электрона (см. 75). [c.250]

Электронно-позитронные пары могут возникать также под действием двух фотонов с суммарной энергией [, + т, > [c.251]

При рассмотрении взаимодействия у-лучей со средой надо учитывать, все три процесса фотоэффект, эффект Комптона и образование электронно-позитронных пар. [c.252]

Из числа неупругих электромагнитных процессов для у-квантов в гл. IV рассмотрены фотоэффект и эффект образования электрон-позитронных пар. [c.256]

Процесс образования электрон-позитронной пары 7 Квантом записывается так [c.547]

Изучение энергетического спектра фотонной компоненты космического излучения привело к обнаружению характерного максимума при f 70 Мэе и тем самым показало, что в составе космических лучей имеются л °-мезоны. Поэтому в пластинках, облученных космическими лучами, обязательно должны наблюдаться случаи распада я -мезонов с последующим образованием электрон-позитронных пар [c.582]

Так водородная пузырьковая камера очень удобна для изучения взаимодействия частиц с протонами. Для этой же цели (хотя и с меньшими удобствами) может быть использована более простая в эксплуатации пропановая камера. Гелиевая камера используется для изучения взаимодействия частиц с ядрами гелия, которые очень удобны для анализа, так как у гНе как о бычный, так и изотопический спины равны нулю ксеноновая (благодаря малой радиационной длине ксенона)—для изучения электромагнитных процессов (например, распада я°-мезона на два у-кванта с последующей конверсией их в электрон-позитронные пары). [c.593]

Электрон-позитронные пары 250 Электрон 542—543 [c.719]

Из всех перечисленных процессов экспериментально может быть обнаружена только заключительная стадия образования электрон-позитронных пар, так как ни л -мезон, ни -квант не оставляет следов, а О отстоит от пары на большом расстоянии — примерно 3 см [среднее расстояние, проходимое -у-квантом в эмульсии до образования (е+—е-)-пары, или длина конверсии]. Однако Рл(, 98 несложный анализ расположения пары [c.154]

Очень ценным свойством пузырьковой камеры является возможность использовать в качестве рабочего вещества жидкости с самыми разнообразными свойствами, например пропан, фреон, ксенон, водород, гелий. Это позволяет изучать те или иные явления наиболее эффективно. Так, водородная пузырьковая камера очень удобна для изучения взаимодействия частиц с протонами. Для этой же цели (хотя и с меньшими удобствами) может быть использована более простая в эксплуатации пропановая камера. Гелиевая камера используется для изучения взаимодействия частиц с ядрами гелия, которые очень удобны для анализа, так как у аНе как обычный, так и изотопический спин равны нулю ксеноновая (благодаря малой радиационной длине ксенона) —для изучения электромагнитных процессов (например, распада я°-мезона на два у Кванта с последующей конверсией их в электрон-позитронные пары). [c.165]

Эта диаграмма изображает основной механизм процесса превращения электрона и позитрона в два фотона (такой процесс обычно называют двухфотонной аннигиляцией электрон-позитронной пары). [c.326]

Но если узлы на рис. 7.21 и им подобные реально существуют, то в вакууме возможны процессы типа изображенного на рис. 7.24, в которых из ничего рождается электронно-позитронная пара и фотон, которые некоторое время спустя ничем же и поглощаются. Проблема таких, как их называют, вакуумных петель до сих пор остается не решенной математической задачей. С одной стороны, как мы только что указывали, соответствующие этим петлям узлы вносят экспериментально наблюдаемый вклад в такие хорошо изученные явления, как комптон-эффект. С другой стороны, если бы в вакууме все время хаотически рождались и исчезали такого рода образования, то на них, например, происходило бы беспорядочное рассеяние света. Но свет, даже идущий от удаленных галактик, при прохождении через пустое пространство рассеяния явно не претерпевает. Однако, если вакуум представляет собой наинизшее энергетическое состояние, то рассеяние на нем свободных частиц запрещено законами сохранения. Исходя из этого, сейчас считают, что вакуумные петли ничем себя не проявляют в вакууме, но могут проявлять себя наблюдаемым образом, например, в присутствии внешних полей ). Наконец, именно сумма вакуумных петель приводит к отмеченному в 2, п. 10 и описываемому в 8, п. 15 явлению спонтанно нарушенной симметрии вакуума. [c.328]

Близкой к вопросу о вакуумных петлях по духу и методам решения является проблема собственной энергии частиц, происхождение которой таково. За счет узлов рис. 7.9 (а также рис. 7.20 и 7.21) свободный электрон может на короткие промежутки времени и на расстояниях малой протяженности порождать виртуальные фотоны, а через них и дополнительные виртуальные электронно-позитронные пары. С этой точки зрения свободный электрон должен изображаться не одиночной прямой линией, а суммой этой линии и линий с теми же свободными концами, но содержащих временное испускание различных комбинаций виртуальных частиц (рис. 7.25). [c.329]

Если левый хвост электронной линии на диаграммах рис. 7.35 завернуть направо, то получится диаграмма другого важного процесса — рождения электронно-позитронных пар в поле ядра (рис. 7.36). Этот процесс, очевидно, можно записать в виде [c.339]

Посмотрим теперь, в каких ситуациях можно ожидать распады, обусловленные слабыми взаимодействиями. Прежде всего тут действует правило для того чтобы частица (или ядро) заметным образом распадалась за счет слабых взаимодействий, обычно необходимо, чтобы ее распад под влиянием сильных или электромагнитных взаимодействий был запрещен. Например, у нейтрального пиона равны нулю все заряды и странность. Поэтому он может распадаться за счет электромагнитных взаимодействий либо на два фотона, либо на электрон-позитронную пару. Он и распадается в основном на 2 фотона с временем жизни 2 10 с. Быть может, у нейтрального пиона и существуют какие-либо слабые распады, но они происходят столь медленно и тем самым редко, что их практически не удается наблюдать. Единственным исключением из только что приведенного правила являются Р-распадные процессы для очень тяжелых ядер. Все эти ядра нестабильны относительно процессов а-распада и спонтанного деления, обусловленных конкуренцией сильных и электромагнитных взаимодействий (см. гл. VI). Но из-за кулоновского барьера эти процессы настолько подавлены, [c.398]

Поглощение у-излучения веществом в основном происходит за счет трех процессов а) фотоэффекта, б) комптон-эффекта и в) рождения электронно-позитронных пар в кулоновском поле ядра (гл. VII, 6). В первых двух процессах кванты сталкиваются с электронами, в третьем — с ядрами. Столкновения с электронами преобладают при низких энергиях, а столкновения с ядрами — при высоких. Подчеркнем, что в процесс в) входят далеко не все виды столкновений v-квантов с ядрами (см. ниже 5, п. 6). [c.448]

Образование пар (рис. 14.7) представляет собой процесс, не имеющий аналогов в классической физике. Фотон, обладающий достаточно высокой энергией, может спонтанно (при этом по условию сохранения момента необходимо присутствие другого тела) превращаться в электрон-позитронную пару. Минимальная энергия фотона, необходимая для образования пары, соответствует удвоенной массе электрона, т. е. 1,02 МэВ. Если энергия фотона превышает это значение, избыточная энергия преобразуется в кинетическую энергию электрона и позитрона. [c.338]

С точки зрения сохранения энергии и импульса я°-мезон был создан в этом акте столкновения до этого столкновения он не существовал. Энергия для катализации создания л°-мезона была доставлена нейтроном и протоном. я -мезон может рассматриваться как созданный из вакуума — соверщенно аналогично тому, как электронно-позитронная пара создается гамма-лучом. Подробное описание механизма такого рода процессов возможно только на языке релятивистской квантовой теории. Взаимодействие между пионами (я-мезонами) и нуклонами (протонами и нейтронами) таково, что, если бы, пользуясь идеальным [c.428]

Образование электронно-позитронных пар. С увеличением энергии у-фотоиов быстро уменьшается фотоэлектрическое поглощение, несколько медленне , но тоже уменьшается и комптоновскос поглощение (см. рис. 4). Начиная с энергии 1,02 Мэе и при больших ее значениях появляется новый процесс — образование пар частиц (электрон—позитрон). [c.36]

Это означает, что процесс образования электронно-позитронной пары может происходить только в присутствии какой-либо частицы, которая могла бы принять на себя импульс у-фотона. Такой частицей может быть атомное ядро с массой М и зарядом -j- Ze, или элек- [c.36]

Электромагнитные взаимодействия по своей интенсивности в 10 — 10 раз слабее сильных взаимодействий и наблюдаются между электрически заряженными частицами, ими обусловлены кулоновские силы, процессы рождения электронно-позитронных пар 7-фотонами, распад я"-мезона на два у-фотона и раснад Е -ги-перона на Л >-гиперон и у-фотон. [c.360]

Известно много форм ироявления электромагнитного взаимодействия. Для заряженных частиц — кулоновское рассеяние, ионизационное то рможение, радиационное торможение, черен-ковское излучение для у-квантов — фотоэффект, эффект Комптона, образование электронно-позитронных пар, фотоядерные реакции. [c.202]

Сечение образования электронна-позитронных пар в куло-новском поле электрона во много ( 10 ) раз меньше сечения И1Х образования в поле ядра, в особенности если сравнение производится при малых энергиях и [c.252]

Процесс образования электронно-позитронных пар, наряду с радиационным торможением электронов, является причиной возникновения электронно-фотонных ливней в космических лучах. Если Y-квант, возникающий в результате радиационного торможения электрона, имеет энергию Е- > 2ШеС , то он может образовать пару, электрон и позитрон которой снова создают у-кванты радиационного торможения и т. д. (рис. 90). Процесс нарастает лавинообразно до тех пор, пока не будет достигнута критическая энергия (см. 20). [c.252]

Для правильного описания взаимодействия -лучей со сре дой надо учитывать все процессы эффект Комптона, фотоэффект и эффект образования электрон-позитронных пар (а также ядерные реакции под действием уквантов). [c.256]

Из всех перечисленных процессов экспериментально может быть обнаружена только заключительная стадия образования электрон-позитронных пар, так как ни я -мезон, ни -квант не оставляют следов, а О отстоит от пары на большом расстоянии— примерно 3 см [среднее расстояние, проходимое у-квантом в эмульсии до образования (е+ — е )-пары, или длина конверсии]. Однако несложный анализ расположения пары позволяет найти предполагаемое место рождения я -мезона. Анализ заключается в том, что для большого числа случаев распада я°-мезонэ измеряется величина г, равная расстоянию от биссектрисы угла, образованного следами пары, до ближайшей звезды, мимо которой проходит биссектриса. Легко видеть, что величина г зависит от времени жизни я°-мезона. Так, например, если бы время жизни я°-мезона было равно нулю, то во всех случаях величина г также равнялась бы нулю и биссектриса угла между следами пары проходила бы через центр звезды О. [c.582]

Фотоэффект, эффект Комптона, рождение электронно-позитронных пар. Предположим, что через вещество распространяется монохроматический пучок фотонов. Энергию фотонов будем варьировать в широком интервале от оптического диапазона к рентгеновскому и далее — к -у-излу-чению. При прохождении через вещество интенсивность фотонного пучка будет уменьшаться за счет различных процессов фотон-электронного взаимодействия, приводящих к поглощению или рассеянию фотонов. Не будем принимать во внимание резонансные процессы взаимодействия излучения с веществом. Тогда остаются три процесса, приводящие к ослаблению фотонного пучка фотоэффект (фотоны поглощаются электронами), эффект Комптона (фотоны рассеиваются на электронах), рождение электроннв-позшп- [c.157]

Дж), полученная для фотонного пучка, проходящего через свинец, показана на рис. 7.1. Там же штриховыми кривыми представлены зависимости от Аа/тс для 1 ф. Лк и т п. Видно, что при относительно невысоких энергиях фотонов основным процессом, приводящим к ослаблению пучка, является фотоэ( 5фект. При более высоких энергиях фотонов (в данном случае при аЛ(о/тс <.10) преобладает э ект Комптона, а при еще более высоких энергиях (при Л(о//пс2>-10) основным становится эфс )ект рождения электронно-позитронных пар. Последний эффект имеет энергетический порог снизу ясно, что фотон не может превратиться в электронно-позитронную пару, если его энергия меньше суммы энергий покоя электрона и позитрона. Это означает, что энергия фотона (в данном случае лучше говорить о v-кванте) должна быть больше 1 МэВ. [c.158]

При прохождении у излучения через вещество наиболее интенсивно протекают три процесса фотоэффект, комптон-эффект и рождение электронно-позитронных пар. Каждый из этих процессов приводит к удалению, фотона из пучка. Поэтому ослабление узкого пучка мо-ноэнергетических фотонов описывается экспонентой [c.1170]

Процесс рождения электронно-позитронных пар в поле ядра состоит в том, что квант поглощается, а рождаются и вылетают электрон и позитрон. При этом ядро получает некоторый импульс отдачи (см. также гл. VH, 6). Согласующийся с опытом квантовоэлектродинамический расчет показывает, что поглощение фотона и рождение пары происходит не внутри ядра, а около него в области, имеющей размер порядка комптоновской длины волны электрона. Передача импульса отдачи ядру происходит через посредство его кулоновского поля. Без передачи импульса постороннему телу превращение фотона в электронно-позитронную пару запрещено законами сохранения энергии-импульса. [c.451]

Электронно-позитронные пары могут рождаться фотонами в ку-лоновском поле не только ядра, но и электрона. Однако последний процесс приводит к гораздо более слабому поглощению у-излучения из-за малости соответствующего сечения (для электрона Z = 1), несмотря на то, что электронов в веществе больше, чем ядер. [c.451]

В парном спектрометре (рис. 9.32) для ресистрации используются электронно-позитронные пары. При этом электроны и позитроны также фокусируются магнитным полем и, кроме того, регистрируются по описанной в следующем пункте схеме совпадений. [c.526]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...