Creacion y aniquilacion de pares

993 palabras 4 páginas
Creación y Aniquilación de pares
El positrón (e+), que es la antipartícula del electrón (e-) y posee sus mismas propiedades salvo la carga, que es positiva, fue observado por primera vez por Anderson en 1932.
La creación de pares es el proceso por el cual una partícula (masiva o no), de energía suficiente y bajo ciertas condiciones, crea dos o más partículas diferentes.
Este fenómeno es típico en los aceleradores de partículas, en las reacciones nucleares y en la radiación cósmica.
Nos interesa tratar el caso de creación de pares obtenidos de fotones de alta energía.
La cantidad de movimiento de un fotón es distinta de cero cualquiera sea el sistema de referencia que se elija, mientras que para dos partículas masivas, en el particular
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Cuanto mayor sea la energía del fotón madre, mayor será la energía cinética de las partículas creadas.
Por conservación del momento angular el fotón gamma inicial, el electrón y el positrón, tienen sus velocidades en un mismo plano. Suponiendo que el plano es el (x,y) y que la dirección inicial del fotón es coincidente con el eje x, tenemos:

Este fenómeno, que es tratado en la Teoría Cuántica de Campos (QFT), ha tenido diferentes interpretaciones (Fock, Feynman, Stueckelberg), particularmente en el tratamiento cuántico. En todas ellas se cumplen las relaciones relativistas antes y después del proceso, pero no necesariamente durante el mismo, lo cual puede ser considerado una limitación del modelo teórico utilizado (QFT).
En las relaciones anteriores no se ha tenido en cuenta la energía de enlace entre electrón y positrón que se atraen, pues se considera que es despreciable frente a la energía del fotón madre aunque, como veremos, esto es seriamente discutible.
Analicemos algunas dificultades del modelo teórico desde el punto de vista relativista. Por el Principio de conservación de la carga, que postula la conservación de la carga total del universo, las dos partículas deben crearse simultáneamente y ello sólo es posible si los eventos ocurren en el mismo punto (ver el capítulo de simultaneidad). Si la aniquilación del fotón y la…

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