إشعاع الإبادة

يُستخدم مصطلح "إشعاع الإفناء" في مطيافية غاما لوصف إشعاع الفوتونات الناتج عن اصطدام جسيم بنظيره المضاد وإفنائهما . ويُشير هذا المصطلح عادةً إلى فوتونات طاقة 511 كيلو إلكترون فولت، والناتجة عن تفاعل إلكترون مع بوزيترون . ^{[ 1 ]} ويُشار إلى هذه الفوتونات غالبًا بأشعة غاما ، على الرغم من أن منشئها خارج النواة، وذلك بسبب عدم وضوح الفروق بين أنواع إشعاع الفوتونات. ينبعث البوزيترون، وهو الجسيم المضاد للإلكترون ذو الشحنة الموجبة، من النواة أثناء خضوعه لتحلل بيتا الموجب (β+). يقطع البوزيترون مسافة قصيرة (بضعة ملليمترات)، مُودعًا أي طاقة زائدة قبل أن يتحد مع إلكترون حر. تتحول كتلة الإلكترون (e-) والإلكترون الموجب (e+) بالكامل إلى فوتونين، طاقة كل منهما 511 كيلو إلكترون فولت. ينبعث فوتونا الإفناء في اتجاهين متعاكسين، يفصل بينهما زاوية 180 درجة. هذا هو الأساس الذي تقوم عليه أجهزة المسح الضوئي PET في عملية تسمى عد التزامن.

لا يُعدّ إشعاع الإفناء أحادي الطاقة، على عكس أشعة غاما الناتجة عن التحلل الإشعاعي . وتُسبب آلية إنتاج إشعاع الإفناء اتساعًا دوبلريًا . ^{[ 2 ]} ولذلك، فإن ذروة الإفناء الناتجة في طيف الفوتونات بواسطة إشعاع الإفناء لها عرض كامل عند نصف الارتفاع (FWHM) أكبر من أشعة غاما الناتجة عن التحلل في الطيف. ويكون هذا الفرق أكثر وضوحًا مع الكواشف عالية الدقة، مثل كواشف الجرمانيوم ، مقارنةً بالكواشف منخفضة الدقة مثل كواشف يوديد الصوديوم .

بسبب طاقتها المحددة جيدًا (510.99895069(16) keV) ^{[ 3 ]} وشكلها المميز المتسع دوبلر، يمكن أن يكون إشعاع الإفناء مفيدًا في كثير من الأحيان في تحديد معايرة الطاقة لطيف أشعة جاما.