Paarvorming

Suzanne stelde deze vraag op 04 juni 2008 om 20:26.

Beste vraagbaak,

Ik heb een vraagje nav een discussie met een studiegenootje.

In mijn studie (radiotherapie lab.) hebben we uitleg gekregen over de verschillende wisselwerkingen van fotonen bij verschillende energien.

Wat ons het meest verbaasde was de paarvorming. Hoe kan er nu uit niets ineens iets ontstaan????

Een foton heeft geen massa en toch heeft het bij een energie van meer dan 1.022 MeV blijkbaar een reactie met het electromagnetische veld van de atoomkern waardoor er een electron en een positron ontstaat van elk 0.511 Mev. Deze twee deeltjes hebben wel een massa, maar waar komt dan die massa vandaan?! Zit er dan een beetje massa in het EM-veld?

Uiteraard willen we best het boek geloven maar ik zou het toch prettiger vinden als ik weet hoe dit kan gebeuren.

Hopelijk heeft u een antwoord voor ons!

vriendelijke groeten,

Suzanne.

 

Reacties

Bas op 15 juni 2008 om 15:02

Hoi Suzanne,

De massa van de deeltjes die ontstaan komt uit de energie.

Dit soort processen vallen onder de kwantumelektrodynamica (misschien even wiki'en) en worden meestal beschreven met Feynmandiagrammen. Er zijn een aantal behoudswetten waar zo'n paarvorming aan moet voldoen. Behoud van energie (kan zich ook uiten in massa), behoud van lading, behoud van leptongetal, etc.

Groeten,

Bas

Jacob op 20 juni 2012 om 22:29

De vraag van Suzanne vind ik heel boeiend. Het door Bas gegeven antwoord vind ik een tikkie teleurstellend - hoe moeilijk de materie waarschijnlijk ook zal zijn.

Theo op 20 juni 2012 om 23:03

Je kunt het terugbrengen tot een basisgegeven wat door Einstein werd geformuleerd in zijn bekende  E = mc2.

Hierin worden energie E en massa m aan elkaar gelijk gesteld.

Pure energie en massa zijn eigenlijk twee gezichten van hetzelfde. En dus kunnen die in elkaar worden omgezet (wat niet betekent dat het altijd ook simpel kan).

Bij kernfusie (in de zon bijvoorbeeld) worden 4 waterstofatomen in een bijna even zware heliumkern omgezet. Helium heeft een pietsie minder massa dan de losse waterstofatomen. Het verschil ("massa defect") vinden we terug als energie (E=mc2) in de vorm van gamma-fotonen.

Het kan ook omgekeerd: in de juiste situaties kan een energierijk foton met energie E transformeren in massa waarbij  mcovereenkomt met die energie.

Dus een foton heeft energie in de vorm van een massaloos deeltje. Dit kan zich omzetten tot een of meer massa-houdende deeltje(s)  die met veel minder dan lichtsnelheid bewegen. Bij deze creatie geldt behoud van lading (netto nul) en impuls (netto nul - dus bij meer deeltjes wegschietend in tegengestelde richtingen).

 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft dertig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)