Generarea de perechi
Teoria vidului a
lui Dirac (1928) a fost probata experimental prin fenomenul generarii de
perechi. Un foton cu energia mai mare decat pragul 2m0c2
= 1.02 MeV, in prezenta unui nucleu necesar pentru conservarea impulsului,
extrage din vidul cuantic un electron care lasa in urma, pe nivelele de energie
negativa, un gol care se materializeaza ca antiparticula electronului,
pozitronul. Acesta a fost descoperit in anul 1932 in radiatia cosmica.
Electronul si pozitronul pleaca in directia cuantei gamma care le-a generat sub
un unghi 
fata de directia acesteia. Uneori perechea
particula-antiparticula se formeaza in campul coulombian al electronului,
energia de prag fiind, in acest caz, egala cu 4m0c2,
evenimentul numindu-se triplet, deoarece electronul-gazda a
interactiunii- capata un recul si se misca alaturi de ceilalti doi. In procesul
de incetinire prin mediu pozitronul produce ionizari pana cand se ciocneste cu
un electron si se produce procesul invers-anihilarea perechii in doua
cuante gamma cu energia de 0.51 MeV. Substanta cu masa de repaus se transforma
in cuante ale campului electromagnetic, fara masa de repaus. Unii spun ca masa
se transforma in energie, aceasta exprimare fiind incorecta, la fel ca
afirmatia ca "gustul dulce al unui mar se transforma in culoarea lui rosie"
(Moisil). Radiatia de anihilare sufera in continuare efectul Compton sau
efectul fotoelectric. Probabilitatile celor trei efecte discutate, in functie
de energie, sunt reprezentate in figura:
Fig.367pag431,vol2Spolschi.
La energii mici
cuantele gamma sunt absorbite mai ales prin efect fotoelectric si efect
Compton, la energii medii absorbtia prin efect fotoelectric scade si domina
efectul Compton, iar la energii mari si in substante cu masa atomica mare
predomina generarea de perechi. In toate aceste procese efectul final consta in
producerea de electroni si ioni pozitivi.
