Dematerializzazione

Nella “Teoria per l'unificazione della materia e della radiazione” è stata introdotta la possibilità che la materia possa convertirsi integralmente in energia. Più precisamente, che un protone e un elettrone possano degradare a radiazione elettromagnetica.
In sostanza è stato suggerito che possa avvenire una reazione sintetizzabile nei seguenti termini

p⁺ + e⁻ → n γ

Viene ora proposta una catena di passaggi che uniti assieme si semplificano nella reazione complessiva appena riportata.

Il primo stadio è costituito dal decadimento del protone p⁺ con formazione di un positrone β⁺ (antielettrone, elettrone con carica positiva) e di un mesone π⁰ (pione)

p⁺ → β⁺ + π⁰

Tale processo, pur non essendo ancora stato riscontrato sperimentalmente in laboratorio, è concesso e previsto dalle teorie attuali.
Il mesone π⁰ è instabile e può decadere in due modi: formando due fotoni γ oppure dando origine a un positrone β⁺, un elettrone e⁻ e un fotone γ.

π⁰ → 2 γ
π⁰ → β⁺ + e⁻ + γ

L’ultimo processo che completa la dematerializzazione è quello di annichilazione elettronica con formazione di due fotoni γ

β⁺ + e⁻ → 2 γ

L’immagine seguente illustra graficamente i processi elencati.

Letture consigliate
https://it.wikipedia.org/wiki/Decadimento_del_protone
https://it.wikipedia.org/wiki/Numero_B-L
https://it.wikipedia.org/wiki/Pione

Mean free path evaluation

The gas kinetic theory for a monatomic ideal gas defines the relationship that allows you to calculate the mean free path λ as a function of temperature T, pressure P and the collision diameter σ (equal to twice the particle's radius, assumed spherical) as follows

λ = k_B·T / ( 2^½·π·σ²·P )

where k_B is Boltzmann's constant (k_B = 1,381·10⁻²³J/K).
The relation shows that the mean free path strongly depends on the sigma value (because it is squared). In other words it depends on the size and therefore the type of atom.
Taking as reference the smallest atom existing in nature, the hydrogen, and adopting a sigma value equal to twice its Van der Waals's radius (2·120pm = 240·10⁻¹²m), a temperature of 300K (about 27°C or 80°F) and a pressure of 1bar=100˙000Pa the mean free path is equal to

λ_{H,300K,100000Pa} = 1,6·10⁻⁷m = 1,6·10⁻⁴mm = 0,16μm

Since the mean free path is inversely proportional to the pressure, if the pressure decreases by 10 times, the mean free path increases tenfold. Of course, when the pressure assumes the 1Pa=0,01mbar the mean free path increases by 100˙000 times and it becomes equal to

λ_H,300K,1Pa = 0,016m = 16mm