Page 114 - C:\Users\ASUS-PC\Downloads\BUKU ETNOSAINS\
P. 114
Selain kekekalan muatan listrik, berlaku juga hukum kekekalan energi total
dan momentum. Pertama, momentum dalam proses ini dapat diabaikan karena
inti atom ribuan kali lebih masif daripada pasangan elektron dan positron, dan
dengan demikian, momentum foton dapat diserap; sehingga, adalah mungkin
untuk mengantisipasi bahwa menyerap momentum terjadi tanpa menyerap
banyak energi. Jadi, kondisi tersebut dapat diwakili oleh persamaan yang
menunjukkan kekekalan energi total saja, yaitu sebagai berikut:
+
−
2
−
+
2
+
ℎ = + = ( + ) = + + 2 8.4
0
0
Pada persamaan 8.4, + mewakili energi total elektron dan
+
−
−
+
positron, sedangkan dan mewakili energi kinetik elektron dan positron.
2
Juga, = 0,511 MeV yang merupakan energi massa diam elektron, yang
0
sama dengan energi positron. Artinya, kedua partikel memiliki jumlah energi
2
massa diam yang sama. Dari sini, kita dapat memperoleh jumlah, 2 = 1,02
0
MeV (1 MeV = 106 eV). Dalam energi kinetik, karena interaksi Coulomb antara
inti bermuatan positif dan kedua partikel positron dan elektronpositron akan
dipercepat dan elektron akan diperlambat; dengan demikian, energi kinetik
positron sebenarnya sedikit lebih besar dari electron.
Jika energi foton sebelum bertabrakan dengan inti sama persis dengan
2 , yaitu jika energi foton 1,02 MeV, kedua partikel akan tercipta dengan
2
0
energi kinetik nol. Dalam hal ini, kita dapat menyatakan bahwa konversi penuh
energi menjadi massa terjadi dalam proses ini. Namun, jika energi foton lebih
besar dari 1,02 MeV, maka energi kinetik akan dihasilkan. Sebaliknya, proses
produksi berpasangan tidak dapat terjadi ketika energi foton di bawah 1,02 MeV.
Akibatnya, dari persamaan 6.16, kita bisa mendapatkan energi foton minimum
yang diperlukan untuk menghasilkan pasangan elektron dan positron, dan
2
“2 = 1,02 MeV” akan menjadi semacam energi ambang untuk produksi
0
pasangan yang dapat memutuskan apakah produksi pasangan proses dapat
terjadi atau tidak. Selanjutnya, jika itu terjadi, berapa banyak energi kinetik yang
dimiliki setiap partikel?
