איון (פיזיקה)
בפיזיקה, אִיּוּן או אָנִיהִילַצְיָה (אנגלית: Annihilation, לטינית Annihilatio, השמדה) הוא תהליך שבו חלקיק ואנטי-חלקיק נפגשים והופכים לחלקיקים השונים מהמקוריים. כתוצאה מהאיון, נוצר זוג של חלקיק ואנטי-חלקיק. לחלופין, עשויים להיווצר חלקיקים כמו פוטונים וגלואונים, שאין להם אנטי-חלקיק.
כמה דוגמאות חשובות לתהליכי איון הן:
- איון של אלקטרון ופוזיטרון, המביא ליצירת יצירת זוג פוטונים.
- איון של קווארק ואנטי-קווארק, המביא ליצירת גלואון.
- איון של פרוטון ואנטיפרוטון, המסוגל להביא ליצירת מגוון רחב מאד של תוצרים פרמיוניים ובוזוניים.
על תהליך האיון לקיים את חוקי השימור הפיזיקליים, כגון שימור המטען החשמלי, האנרגיה, התנע והתנע הזוויתי. אלו הן ארבע דוגמאות לחוק שימור חזק (strong conservation law), כלומר, חוק שימור שאינו מופר לעולם.
לעומת זאת, קיימים גם גדלים פיזיקליים שחוק השימור שלהם עשוי להיות מופר (weak conservation law). דוגמה לכך היא השימור של טעם (סוג החלקיק): איון של פרוטון עם אנטיפרוטון (כפי שנעשה, בין היתר, במאיץ החלקיקים LHC) עשוי, תאורטית, להוביל ליצירת פרוטון ואנטיפרוטון חדשים. אולם, מכיוון שהכוח החלש מסוגל לשבור את שימור הטעם, לעיתים קרובות תהליך האיון מביא ליצירת חלקיקים שכלל אינם מהווים פרוטון או אנטיפרוטון – למשל, שני פוטונים. יכולתו של הכוח החלש להפיק חלקיקים שונים ומגוונים, כתוצאה מאיון של שני חלקיקים התחלתיים ידועים, היא הניצבת בבסיס פעולתם של מאיצי חלקיקים מחקריים ולמעשה, עליה נשענת כל פיזיקת החלקיקים המודרנית.
התהליך ההפוך הוא יצירת זוג. בתהליך כזה, נוצר זוג של חלקיק ואנטי-חלקיק לאחר תגובה בין שני בוזונים, בעיקר בוזוני כיול כמו הפוטון. על חלקיקים כאלו לא ניתן לומר שהם "מאיינים" זה את זה, שהרי לפוטון אין אנטי-חלקיק.
קישורים חיצוניים
- דניאל ללוש, האם מספר האלקטרונים בעולם סופי?, במדור "שאל את המומחה" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 28 ביוני 2009
