Aniquilação de Pares
27 de fevereiro, 2014 às 8:21 | Postado em Estrutura da matéria, Radiação, Relatividade
Respondido por: Prof. Magno Valério Trindade MachadoA resposta do professor Magno a minha duvida acerca da fusão nuclear foi muito esclarecedora, mas como toda boa resposta, acabou me gerando outras duvidas.
Estou lendo sobre reações nucleares e a cada nova reação eu aplico o princípio da conservação de números quânticos, e daí veio uma duvida: Em uma aniquilação elétron-pósitron, no início existem dois léptons, depois dois bósons. O princípio da conservação de energia fica claro, mas o de números quânticos nem tanto.
Também ouvi dizer que são sempre liberados dois raios gama devido à conservação do momentum, mas também ficou meio obscuro porque fótons não tem massa. Essas foram as duvidas, se puderem ser esclarecidas agradeço desde já 🙂
Na aniquilação de pares, os números quânticos pertinentes são conservados. Como o pósitron é a anti-partícula asssociada ao elétron, temos conservação explicita de carga e de número leptônico eletrônico (L_e=+1 para o elétron e L_e=-1 para o pósitron). É interessante salientar que a produção de fótons é típica se os léptons têm baixa energia e, portanto, não apresentam energia-momento suficiente para produzir partículas mais pesadas. Inclusive, podem ser produzidos mais de dois fótons com probabilidades cada vez menor, respeitando as leis de conservação. Na aniquilação em altas energias, partículas bem mais pesadas que os léptons pode ser criadas (o LEP, antecessor do LHC no CERN, era justamente um colisor de elétron e pósitrons com a energia de centro de massa de 200 GeV).
Quanto ao fato de um fóton apenas não ser produzido na aniquilação de pares no vácuo, realmente advém da conservação de momento. Se usarmos o sistema de referência no qual o sistema elétron-pósitron tem momento linear líquido nulo (o referencial de centro de massa) antes da colisão, por conservação após a colisão teremos pelo menos dois fótons emitidos em direções opostas. Se um fóton apenas fosse produzido, teria de ter momento nulo, o que é inconsistente com sua energia não nula (E=pc, para fótons).
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Olá as pessoas que forem ler
Diante do possesso de aniquilação entre pósitron-elétron, eu estou tentando resolver a solução de captar a energia gerada neste processo porem, se a aniquilação gerar calor teremos uma usina térmica e de aniquilação 2 em 1
então a minha pergunta é no processo de aniquilação gera calor?
Esta e minha pergunta, quem quiser responder eu agradeço
A aniquilação resulta em fótons ou radiação eletromagnética que se absorvida posteriormente poderá resultar em energia térmica.
Nesse caso, seria possível criar uma bomba de aniquilando de pósitrons com elétrons? Raios gama teriam alguma capacidade de explodir alguma coisa, ou de desencadear uma reação em cadeia.
Vide a resposta em Bomba de pósitrons: é possível?