יצירת זוג

יצירת זוג (באנגלית: Pair production) הוא תהליך פיזיקלי שבו בוזון כיול נייטרלי, דוגמת פוטון, מתפצל לזוג של חלקיק ואנטי-חלקיק. התהליך ההפוך קרוי איון או אניהילציה.

דוגמאות ליצירת זוג:

פוטון המתפצל לזוג של אלקטרון ופוזיטרון.
פוטון המתפצל לזוג של קווארק ואנטי-קווארק.
גלואון המתפצל לזוג של קווארק ואנטי-קווארק.

יצירת זוג מתרחשת רק אם האנרגיה של החלקיק המקורי גבוהה מפעמיים מסת המנוחה של כל אחד מהחלקיקים הנוצרים (שמסתם זהה) מוכפלת במהירות האור בריבוע. עבור יצירת זוג של אלקטרון ופוזיטרון נדרש פוטון עם אנרגיה של לפחות ‎1.022 MeV‎, כלומר בתחום של קרינת גמא.

התהליך לא יכול להתרחש בריק היות שהוא לא יכול לשמר תנע ואנרגיה בו-זמנית. לכן, התהליך מתרחש תמיד בתוך חומר, בקרבת גרעינים כבדים שקולטים תנע ואנרגיה ומשתתפים בתהליך. יצירת זוג היא בדרך כלל התהליך הדומיננטי שבו פוטונים אנרגטיים מאבדים אנרגיה, למשל בתחום התדרים של קרינת גמה.

יצירת זוגות של אלקטרון ופוזיטרון נצפתה לראשונה ב-1933 על ידי פטריק בלקט בתא ערפל. על גילוי זה, בין השאר, זכה בלקט ב-1948 בפרס נובל לפיזיקה.