關於成對產生（pair production）和三項產生（triplet production）的低限能，分別為多少 MeV？

本題觀念：

本題測驗光子與物質相互作用（Photon interactions with matter）中，高能光子發生成對產生（pair production）與三項產生（triplet production）的物理機制與其低限能（threshold energy）。

當高能量光子穿透物質時，若其能量足夠高，便有機會在原子內與庫侖場（Coulomb field）發生作用，使光子消失並將能量完全轉換為質量與動能，創造出粒子。

1. 成對產生 (Pair production)：發生在「原子核」的強庫侖場附近。光子消失並產生一個電子（electron）與一個正子（positron）。由於原子核質量極大，在過程中吸收的動能可忽略不計，因此光子只需提供正負電子對的靜止質量能量即可發生。
2. 三項產生 (Triplet production)：發生在「軌道電子」的庫侖場附近。除了光子轉化為正負電子對之外，原先參與作用的軌道電子也會被游離擊出。因為反應後共有三個帶電粒子（兩個電子、一個正子）在運動，故稱為三項產生。

選項分析

已知單一電子的靜止質量能量（rest mass energy, $m_e c^2$）約為 0.511 MeV。

• 成對產生 (Pair production) 的低限能： 要創造出一個電子與一個正子，根據質能互換公式

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