Ποια είναι η ελάχιστη ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την εξαφάνιση του ζεύγους ηλεκτρονίων;

Η ελάχιστη ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την εξόντωση ενός ζεύγους ηλεκτρονίων-όρνου είναι 1.022 MeV .

Εδώ είναι γιατί:

* εξόντωση: Όταν συναντιούνται ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρονίου (τα αντίπρωμα), εξοντώνουν ο ένας τον άλλον, μετατρέποντας τη μάζα τους σε ενέργεια.

* ισοδυναμία μαζικής ενέργειας: Η σχέση μεταξύ μάζας και ενέργειας δίνεται από τη διάσημη εξίσωση του Einstein E =MC², πού:

* E είναι ενέργεια

* M είναι μάζα

* C είναι η ταχύτητα του φωτός (περίπου 3 x 10^8 m/s)

* Μάζα ανάπαυσης: Τόσο τα ηλεκτρόνια όσο και τα ποζιτρόνια έχουν μάζα ανάπαυσης 9,11 x 10^-31 kg.

* Ελάχιστη ενέργεια: Για να βρούμε την ελάχιστη απελευθέρωση ενέργειας, πρέπει να εξετάσουμε τη συνδυασμένη μάζα ανάπαυσης του ζεύγους ηλεκτρονίων-όρνου και να εφαρμόσουμε την ισοδυναμία μαζικής ενέργειας:

* E =(2 * 9.11 x 10^-31 kg) * (3 x 10^8 m/s) ²

* E ≈ 1,64 x 10^-13 J

* Μετατροπή joules σε MeV (Mega Electron Volts):1,64 x 10^-13 J ≈ 1,022 MeV

Ως εκ τούτου, η ελάχιστη ενέργεια που απελευθερώνεται στην εξόντωση ηλεκτρονίων-όρος είναι 1.022 MeV. Αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται συνήθως με τη μορφή δύο φωτόνων ακτίνων γάμμα.