Paarbildung
Synonym: Paarerzeugung
1. Definition
Paarbildung ist ein Begriff aus der Physik und bezeichnet die Erzeugung eines Teilchen-Antiteilchen-Paars aus Energie. Der bekannteste Fall ist die Bildung eines Elektron-Positron-Paares aus einem energiereichen Photon.
Der Umkehrprozess der Paarbildung ist die Annihilierung.
2. Hintergrund
Die Paarbildung tritt häufig in starken elektromagnetischen Feldern auf, beispielsweise in der Nähe von Atomkernen, weil das Vorhandensein eines solchen Feldes die Energiekonservierung erleichtert und den Prozess wahrscheinlicher macht. Die Energie, die für die Paarbildung benötigt wird, entspricht mindestens der Ruheenergie der beiden erzeugten Teilchen.
3. Beispiel
Nähert sich ein hochenergetisches Photon einem Atomkern, kann es mit dem elektrischen Feld des Atomkerns wechselwirken und ein Elektron und ein Positron erzeugen. Für die Bildung eines Elektron-Positron-Paares muss das einfallende Photon mindestens eine Energie von 1,022 MeV haben, was der doppelten Ruheenergie eines Elektrons entspricht.