წყვილთწარმოქმნა

გამა მამოსხივებისას, როდესაც გამა კვანტი დიდ ენერგიას ატარებს (E_γ > 3 MeV (მეგა ელექტრონულივოლტი)) მატერიასთან ურთიერთქმედებისას ადგილი ექნება ე.წ. "წყვილთწარმოქმნის" ეფექტს. დიდი ენერგიის მატარებელი ფოტონი ატომის ბირთვთან მიახლოვებისას აღმოჩნდება ძლიერ ელექტრულ ველში, სადაც ხდება ე.წ. "ვაკუუმის პოლარიზაცია" და ადგილი აქვს მატერიისა და ანტიმატერიის წარმოქმნას.

ელექტრონისა და ანტიელექტრონის წარმოქმნა

ელექტრონისა და ანტიელექტრონის "ურთიერთშთანთქმა"

ამ შემთხვევაში წარმოქმნილ მატერიასა და ანტიმატერიაში იგულისხმება ელექტრონი და პოზიტრონი (ანტიელექტრონი). პოზიტრონს ელექტრონის მსგავსი მახასიათებლები აქვს, განსხვავება მხოლოდ მუხტშია, რომელიც პოზიტრონის შემთხვევაში დადებითია.

რადგანაც ორივე ნაწილაკის მასები ერთმანეთის ტოლია (უძრავ მდგომარეობაში) და 511KeV-ს შეადგენს. ჩანს, რომ ამ პროცესისთვის საჭირო მინიმუმი ენერგია, რომელიც გამა კვანტს უნდა გააჩნდეს არის E_γ = 1.022 MeV ( = 2*511KeV). იმ შემთხვევაში თუ გამა კვანტის ენერგია აღემატება ზემოთ ხსენებულ მნიშვნელობას (საჭირო მინიმუმ ენერგიას), მაშინ დანარჩენი ნაწილი ენერგიისა გადაეცემა ელექტრონსა და პოზიტრონს კინეტიკური ენერგიის სახით. ამ პროცესის შედეგად წარმოქმნილი e^--ი შეიძლება β^--ად (იგულისხმება β^- - გამოსხივება) იქნეს წარმოდგენილი, რომელიც თავის კინეტიკურ ენერგიას დახარჯავს ან მატერიის ატომებთან დაჯახებით ან იონიზაციის პროცესის გამოწვევით. პოზიტრონის (β) შემთხვევაშიც მსგავს პროცესებს ექნება ადგილი, მაგრამ როგორც კი იგი მის კინეტიკურ ენერგიას ბოლომდე დახარჯავს, მას ელექტრონი მიიზიდავს და მატერია და ანტი მატერია "გაანადგურებენ" ერთმანეთს (ურთიერთშთანთქმა), შედეგად გამოსხივდება ენერგია 2γ-კვანტის სახით, თითო კვანტი ატარებს ამ შემთხვევაში 511Kev ენერგიას, რაც ელექტრონის (იგივე პოზიტრონის) მასას (უმოძრაო მდგომარეობაში) შეეფერება.

აქედან ნათლად ჩანს, რომ ეს პროცესი ამცირებს γ-გამოსხივების ენერგიას, თუმცა ამავდროულად ზრდის მის ინტენსიურობას.