Новый сборник статей по физике пространства. Наука будущего - страница 19

, μ^>-), которые возникали в результате распада более тяжелых частиц π-мезонов (+π). В 1955 году были обнаружены антипротон и антинейтрон в результате столкновения протонов высоких энергий с ядрами меди.

В настоящее время экспериментально обнаружены античастицы большинства известных частиц. Античастицы имеют такую же массу, спин и время жизни как и частицы, но у них противоположные знаки электрических зарядов, магнитных моментов, барионных и лептонных зарядов. Однако среди них имеются, так называемые, истинно нейтральные частицы, у которых все характеристики совпадают. К ним относятся фотон (γ-квант) и π^>0-мезон. По современным представлениям [5,с.149] характерной особенностью поведения пар частица-античастица является тот факт, что при столкновении они аннигилируют. Процессы аннигиляции идут с сохранением энергии, импульса, электрического и других зарядов.

Рис. 1 Два вида аннигиляция электронпозитронных пар

Так, при столкновении пары электрон-позитрон низких энергий (e^>-,e^>+), при нулевом спине (J = 0) испускается, вследствие закона сохранения зарядовой четности, четные числа γ-квантов (практически два фотона. При средних энергиях сталкивающихся частиц происходит взаимопревращение пар частиц в более легкие частицы, а при столкновении высокоэнергичных частиц, легкие частицы могут аннигилировать с образованием более тяжелых частиц. Так, например, в экспериментах со встречными пучками электрон – позитронных пар с энергией в 1 Гэв наблюдались два вида процессов аннигиляции (Рис.1).

При столкновении протон-антипротонных пар они могут аннигилировать следующим образом:

Следует отметить, что наряду с аннигиляцией, трансформацией вещества в излучение, также широко известен и обратный процесс, рождение пар частица-античастица из энергии Проведенные расчеты показали, что для возникновения пар частица – античастица необходима энергия, значительно превышающая удвоенную энергию покоя пары. Так, для создания пары протон – антипротон, масса покоя которых составляет не более Гэв, необходимо затратить энергию в размере около 4,4 Гэв. Аннигиляция [1,с.183] является лидером по выделению энергии по сравнению с другими аналогичными процессами существующими в природе. К примеру, при аннигиляции 1 грамма антивещества выделяется 10^>14 джоулей, в то время как при делении 1 грамма урана выделяется 10