radiación de aniquilación

La radiación de aniquilación es un término utilizado en espectroscopia gamma para la radiación de fotones producida cuando una partícula y su antipartícula colisionan y se aniquilan . Generalmente, se refiere a fotones de 511 kE producidos por un electrón que interactúa con un positrón . ^{[ 1 ]} Estos fotones se denominan frecuentemente rayos gamma , a pesar de tener su origen fuera del núcleo, debido a la falta de distinción clara entre los tipos de radiación de fotones. La antipartícula con carga positiva del electrón (conocida como positrón) se emite desde el núcleo al experimentar una desintegración β+. El positrón recorre una corta distancia (unos pocos milímetros), depositando el exceso de energía antes de combinarse con un electrón libre. La masa del e- y del e+ se convierte completamente en dos fotones con una energía de 511 keV cada uno. Estos fotones de aniquilación se emiten en direcciones opuestas, con una separación de 180°. Este es el principio fundamental de los escáneres PET en un proceso llamado conteo de coincidencias.

La radiación de aniquilación no es monoenergética, a diferencia de los rayos gamma producidos por la desintegración radiactiva . El mecanismo de producción de la radiación de aniquilación introduce un ensanchamiento Doppler . ^{[ 2 ]} Por lo tanto, el pico de aniquilación producido en un espectro de fotones por la radiación de aniquilación tiene un ancho a media altura (FWHM) mayor que el de los rayos gamma generados por la desintegración en el espectro. La diferencia es más evidente con detectores de alta resolución, como los detectores de germanio , que con detectores de baja resolución, como los detectores de yoduro de sodio .

Debido a su energía bien definida (510,99895069(16) keV) ^{[ 3 ]} y su forma característica ensanchada por efecto Doppler, la radiación de aniquilación a menudo puede ser útil para definir la calibración de energía de un espectro de rayos gamma.