Home

paarproductieproces

Het paarproductieproces, ook wel pair production genoemd, is een proces uit de quantumelectrodynamica waarbij een hoogenergetisch foton wordt omgezet in een deeltje‑antideeltje paar, meestal elektron en positron, in de aanwezigheid van een elektromagnetisch veld van een geladen object zoals een atoomkern of een elektron. In het vacuüm kan het niet plaatsvinden omdat momentumconservering dan niet mogelijk is; daarom vereist het een veldverschaffer zoals een kern.

De drempelenergie voor electron‑positron productie is Eγ ≥ 2 me c^2 ≈ 1,022 MeV. Bij hogere energie gebeurt

De onderliggende interactie vindt plaats via elektromagnetische processen tussen het foton en de lading in het

Toepassingen en consequenties: pair productie speelt een centrale rol in gamma‑raydetectoren en calorimeters, waar het een

de
omzetting
doorgaans
in
het
coulombveld
van
een
kern
of
ander
geladen
object.
Voor
zwaardere
fermionen
is
nog
meer
energie
nodig
(bijv.
muonparen
vereisen
een
hogere
drempel).
Het
proces
kan
ook
in
de
aanwezigheid
van
meer
ingewikkelde
velden
plaatsvinden,
maar
het
is
vooral
bekend
als
de
Bethe‑Heitler
omzetting
in
het
veld
van
een
kern.
veld;
de
kans
op
pair
productie
groeit
met
het
nucleaire
Z‑getal
van
het
veld
en
neemt
met
de
fotonenergie
toe
tot
aan
zekere
grenzen.
In
materialen
met
hoog
Z
is
pair
productie
een
belangrijke
interactie
voor
gammastralen
met
energies
boven
enkele
MeV
en
wordt
het
veel
gebruikt
in
detectoren.
hoofdmechanisme
is
waardoor
gamma‑straling
wordt
omgezet
in
meetbare
elektronen.
Een
gevolg
van
het
produceren
van
positronen
is
hun
latere
annihilatie
met
elektronen,
wat
leidt
tot
twee
511
keV
fotonen;
dit
signaal
wordt
onder
meer
gebruikt
in
positronemissietomografie
en
in
astrophysische
processen
waar
gamma‑straling
interageert
met
materie
of
stralingsvelden.