annihileren

Annihileren is het proces waarbij een deeltje en zijn antideeltje elkaar ontmoeten en hun rustmassa volledig omzetten in energie, meestal in de vorm van fotonen. In deeltjesfysica wordt dit proces bestudeerd binnen de context van energiebalans en conservatiewetten, waarbij de totale massa-energie van de paren wordt omgezet in stralingsenergie of in andere producten bij hoge energie.

Een bekend voorbeeld is de annihilatie van een elektron en zijn antideeltje, een positron. In het centrum van massa leveren ze doorgaans twee fotonen op, elk met een energie van 511 keV, die in tegengestelde richting reizen. Bij hogere kinetische energie kunnen ook meer fotonen of andere producten ontstaan, zoals muonen of hadronen, afhankelijk van de beschikbare energie.

Annihilatie heeft praktische toepassingen en verschijnselen. In de geneeskunde wordt positronemissietomografie (PET) gebruikt, waarbij positronen worden geproduceerd door radioactieve tracers en direct annihileren met elektronen, waardoor twee 511-keV fotonen ontstaan die worden gedetecteerd voor beeldvorming. In de astrofysica dragen annihilatieprocessen bij aan gamma-stralingslijnen in de ruimte, bijvoorbeeld in de buurt van compact objecten of in de interstellaire medium.

In de wiskunde en algebra is annihileren een iets anders concept: het verwijst naar het annihilator van een subset of module, oftewel de verzameling elementen die een bepaald object tot nul maken wanneer ze erop inwerken. Dit gebruik verschijnt vooral in functionaalanalyse en lineaire algebra.