Аннигиляция

АННИГИЛЯЦИЯ частиц и античастиц - превращение частицы и античастицы при столкновении в др. частицы. Из законов сохранения энергии и импульса следует, что при А. медленных частиц и античастиц может происходить только их превращение в несколько более лёгких частиц. Так, при А. электрона и позитрона возникают 2 или 3 g-фотона, при А. нуклона с антинуклоном возникают в основном p-мезоны. В последнем случае первичные продукты А. оказываются нестабильными и за А. следует цепь последовательных превращений, приводящих в конечном счёте к образованию фотонов и нейтрино. При столкновении медленных электрона и позитрона непосредственно перед А. может образовываться связанная атомарная система - позитроний. Скорость А. определяет время жизни стабильных относительно распада античастиц (позитрона, антипротона) в среде. А. высокоэнергичных частиц может приводить к образованию частиц более тяжёлых, чем исходные частица и античастица. В опытах на ускорителях пучков электронов и позитронов, разогнанных до энергий выше 1 ГэВ, изучают процессы А. электрона и позитрона в адроны (мезоны и барионы). В столкновениях частиц может происходить обратный А. процесс рождения пар. Так, осн. процессом поглощения жёсткого g-излучения в среде явл. процесс рождения g-фотоном пары электрон-позитрон в кулоновском поле ядра.

В термодинамическом равновесии при высокой темп-ре (напр., на ранних стадиях расширения Вселенной, см. Космология) достигается высокая концентрация частиц н античастиц и процессы А. и рождения пар частиц и античастиц протекают в одинаковом темпе и уравновешивают друг друга. В ходе расширения Вселенной темп-pa падали, и реакции А. начали доминировать над обратными реакциями рождения пар частиц и античастиц. Сначала должна была пройти А. тяжёлых античастиц (таких, как антибарионы), затем, при меньших темп-pax,- более лёгких (напр., позитронов). Оставшиеся после А. частицы образовали вещество совр. Вселенной (см. Барионная асимметрия Вселенной).

(М.Ю. Хлопов)