Neutronen


Atomkerne und Elementarteilchen gehören zwar auch zur Quantenwelt, aber weil bei ihnen die starken und schwachen Kernkräfte so eine überragende Rolle spielen, verdienen die Teilchen ihr eigenes Forum

Positron

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Beitrag Mo 25. Jan 2016, 20:24

Neutronen

Hallo ,

kann es sein das die Neutronen deswegen im Kern nicht zerfallen ( im Gegensatz zu den freien Neutronen ) weil sie durch die starke Kraft zusammen gehalten werden ? Also ich meine jetzt nicht den Beta - Zerfall .

Gruß Peter !

Uli

Gluon

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Beitrag Di 26. Jan 2016, 11:01

Re: Neutronen

So pauschal stimmt das ja nicht; viele Kerne sind stabil und zerfallen gar nicht, andere via Beta- (Neutronzerfall im Kern) und wieder andere via Beta+ (Protonzerfall im Kern).
Entscheidend sind die Energiebilanzen von Eltern- und Kindkernen. Dabei spielen die Kernkräfte sicher die entscheidende Rolle.
inaktiv

Positron

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Beitrag Di 26. Jan 2016, 16:59

Re: Neutronen

Ich danke Dir Uli für Deine gute Antwort !

Gruß Peter !

Anti-Neutron

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Beitrag Di 26. Jan 2016, 20:49

Uli hat geschrieben:Dabei spielen die Kernkräfte sicher die entscheidende Rolle.

Die elektromagnetische Kraft ist bei diesen kurzen Distanzen auch nicht ganz unwichtig. Man kann sich aber für den Anfang beide Kräfte über einen gemeinsamen Potentialtopf vorstellen, in dem die Nukleonen feste Energieniveaus belegen. Mit dem resultierenden Tröpfchen-, bzw. Schalenmodell kann man sich dann die Ähnlichkeit der Stabilität der Kerne mit dem Periodensystem der Elemente ganz gut erklären: https://de.wikipedia.org/wiki/Magische_ ... 8Physik%29
Freundliche Grüße, B.

Positron

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Beitrag Di 26. Jan 2016, 21:29

Re: Neutronen

Vielen Dank Dir lieber Bernhard für Deine ausführliche Antwort und den Link ! An die elektromagnetische Kraft hab ich nicht gedacht .

Gruß Peter !

Uli

Gluon

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Registriert: Fr 11. Jun 2010, 08:42

Beitrag Mi 27. Jan 2016, 13:31

Re:

Bernhard hat geschrieben:
Uli hat geschrieben:Dabei spielen die Kernkräfte sicher die entscheidende Rolle.

Die elektromagnetische Kraft ist bei diesen kurzen Distanzen auch nicht ganz unwichtig. Man kann sich aber für den Anfang beide Kräfte über einen gemeinsamen Potentialtopf vorstellen, in dem die Nukleonen feste Energieniveaus belegen. Mit dem resultierenden Tröpfchen-, bzw. Schalenmodell kann man sich dann die Ähnlichkeit der Stabilität der Kerne mit dem Periodensystem der Elemente ganz gut erklären: https://de.wikipedia.org/wiki/Magische_ ... 8Physik%29


100% d'accor: die Kernkräfte sind ja nicht mit "starker Wechselwirkung" gleichzusetzen (wie man manchmal leider liest), denn es geht ja um eine Wechselwirkung zwischen zwischen farbneutralen Nukleonen. Die Kernkräfte sind wohl so etwas wie sehr kurzreichweitige "Restkräfte" nicht völlig kompensierter "Farbkräfte" (QCD). Elektromagnetische und schwache Kräfte spielen aber auch eine Rolle.
inaktiv

Anti-Neutron

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Beitrag Mi 27. Jan 2016, 15:13

Uli hat geschrieben:Die Kernkräfte sind wohl so etwas wie sehr kurzreichweitige "Restkräfte" nicht völlig kompensierter "Farbkräfte" (QCD).

Ich erinnere da an die berühmte, alte Arbeit von Yukawa. Dort werden die Kernkräfte über den Austausch von Pionen beschrieben und das funktioniert in groben Zügen schon recht gut. Die QCD benötigt man bekanntlich eher bei den Hochenergie-Experimenten, wo die Substruktur der Nukleonen (Partonen, Quarks) in Erscheinung tritt.
Freundliche Grüße, B.
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langlebiges Kaon

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Beitrag Do 28. Jan 2016, 22:31

Re: Neutronen

Stimmt.

Man kann die Kräfte zwischen farbneutralen Nukleonen durch effektive Theorien mit Pionen (und ggf. weiteren, schwereren) Austauschmesonen beschreiben. Die Theorien funktionieren recht gut bis teilweise in den niedrigen GeV-Bereich, erlauben die Berechnung von Nukleonmassen, el.-mag. Formfaktoren (jeweils einschließlich Quantenkorrekturen), Elektron-, Photon-, Pion- sowie Nukleon-Nukleon Streuung. Man kann jedoch m.W.n. bis heute keine formale Ableitung (Näherung) dieser Theorien aus der QCD.

Ich kenne diese Theorien aus der Elementarteilchenphysik, mit Anwendung in der Kernphysik (gebundene Zustände mit > 3 Nukleonen) habe ich nie zu tun gehabt.

Mit dem vertrauten Potentialtopf hat das nichts mehr zu tun. Dieser erklärt z.B. nicht, warum ein Deuteron (= gebundener Zustand aus Proton und Neutron) existiert, jedoch kein Di-Neutron.
Er muss sozusagen die Leiter wegwerfen, nachdem er auf ihr hinaufgestiegen ist.
Ludwig Wittgenstein

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