جوڑے کی پیدائش
جب ایک زیادہ توانائ کا فوٹون کسی بھاری مرکزے heavy nucleus کے نزدیک سے گزرتا ہے تو یہ مناسب صورت حال میں خود فنا ہو کر ایک الیکٹران اور پوزیٹرون کے جوڑے میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ اس عمل کو جوڑے کی پیدائش pair production کہتے ہیں۔ یہ توانائ کے مادے میں تبدیل ہونے materialization of energy کی عملی مثال ہے۔ یہ جوڑے کی فنا یعنی pair annihilation کا الٹ ہے۔
پوزیٹرون بھی الیکٹران کی طرح ایک نحیفہ ہے اور اس کی کمیت بھی الیکٹران کے بالکل برابر ہوتی ہے مگر الیکٹران کے برعکس اس پر مثبت چارج ہوتا ہے۔ یہ دونوں بنیادی ذرات ایک دوسرے کے فنا کنندہ (anti particle) ہوتے ہیں۔
ایک الیکٹران پوزیٹران جوڑا بنانے کے لیے فوٹون کی کم از کم توانائ ایک الیکٹران اور ایک پوزیٹران ( یا دو الیکٹران) کی کمیت کے برابر ہونی چاہیے یعنی کم از کم1.023 MeV۔ اگر فوٹون کی توانائ اس سے کم ہو گی تو یہ عمل ناممکن ہو جائے گا۔ لیکن اگر فوٹون کی توانائ 1.023 MeV سے زیادہ ہو گی تو 1.023 MeV کی توانائ الیکٹران اور پوزیٹرون کی پیدائش میں استعمال ہو گی جبکہ باقی بچ جانے والی تواناِئ بننے والے الیکٹران اور پوزیٹران کی حرکی توانائ میں تبدیل ہو جائے گی جو مخالف سمت میں حرکت کرنے لگتے ہیں۔
اس عمل کے دوران چارج، مومینٹم اور توانائ برقرار رہتے ہیں
فوٹون کی اصل حرکت کی سمت کے متوازی مومینٹم کی بقا کے لیے یہ عمل بھاری مرکزے کے نزدیک ہوتا ہے جو فوٹون کی ٹکر کی بازجست recoil لے لیتا ہے۔۔ بھاری مرکزے کی coulomb force بھی اس عمل کے لیے ضروری ہے۔
| Pair production | |
| |
| Light-matter interaction | |
| Low energy phenomena | ضیا برقی اثر |
| Mid-energy phenomena | Compton scattering |
| High energy phenomena | Pair production |