Parinmuodostus (fysiikka)

γ (fotoni) → e⁻ (elektroni) + e⁺ (positroni)

Parinmuodostus tarkoittaa fysiikassa alkeishiukkasen ja sen anti-hiukkasen syntymistä tavallisimmin fotonista (tai muusta neutraalista bosonista). Tämä vaatii riittävästi energiaa sekä mahdollisuutta liikemäärän ja energian säilymiselle. Samoin syntyneiden hiukkasten tulee kumota toistensa pyörimismäärä, sähkövaraus ja muut ominaisuudet.

Tavallisesti parinmuodostuksen vaatimukset täyttyvät, kun suurienergiainen fotoni vuorovaikuttaa atomiytimen kanssa. Mikäli fotonilla on vaikkapa kaksi kertaa elektronin lepomassa (m_e) eli 1,022 MeV energiaa, saattaa muodostua elektroni ja positroni. Fotonin energian ja ytimen järjestysluvun kasvaessa parinmuodostuksen todennäköisyys kasvaa. Koska fotonin liikemäärän tulee siirtyä johonkin, ei parinmuodostusta voi tapahtua tyhjässä avaruudessa vaan tarvitaan kohde, johon liikemäärä ja energia säilyy.

Parinmuodostus on tärkein suurienergiaisten (useita MeV tai enemmän) gamma-säteiden vaimenemismenetelmä tiiviissä aineessa.

Katso myös

• Annihilaatio