Annihilation
Die Annihilation (lat. annihilatio : das Zunichtemachen), auch Paarvernichtung oder Zerstrahlung, bezeichnet in der Elementarteilchenphysik den Prozess, bei dem ein Elementarteilchen und sein Antiteilchen in zwei bis drei Photonen (Gammaquanten) übergehen und dabei vernichtet werden.
Das bekannteste Beispiel ist die Annihilation eines Elektrons und eines Positrons, bei deren Zusammentreffen beide Teilchen entsprechend dem Prinzip der Äquivalenz von Masse und Energie in Photonen umgewandelt werden.
Bei der Annihilation wird also nicht Materie "annulliert", sondern bestimmte Formen der Materie (Teilchen und Antiteilchen) werden in andere Materieformen (Photonen, K-Mesonen u.a.) umgewandelt. Dabei bleiben sowohl die gemeinsame Masse und Energie des Teilchensystems als auch sein Impuls und andere Charakteristika erhalten.
Die Energie der Photonen lässt sich durch die Addition der Kinetischen Energie und der Ruheenergie der beiden Teilchen berechnen (nach E = mc2).
Annihilationsstrahlung wird technisch beispielsweise bei der Positronen-Emissionstomografie genutzt.
Der zur Annihilation entgegengesetzte Prozess ist die Bildung eines Teilchen-Antiteilchen-Paares aus anderen Elementarteilchen, z.B. die Umwandlung eines Photons in ein Elektron und ein Positron (siehe Paarbildung). Die Paarbildung wird mit einem inpräzisen, leicht zu Irrtümern verleitenden Begriff bisweilen auch als "Materialisation" bezeichnet. Doch handelt es sich hierbei ebensowenig um die Entstehung von Materie wie bei der Annihilation um ein "Verschwinden" der Materie.