PDA

Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Neutrinoerzeugung


rene.eichler2
22.07.10, 19:45
Hallo an Alle die sich etwas mit Teilchenphysik auskennen.
Ich habe mal eine etwas schwierige Frage.
Entstehen bei der Annihilation von Protonen und Antiprotonen Neutrinos?
Wenn Ja , welche Art? Elektron-,Müon-oder Tauonneutinos?

Das gleiche bitte noch für die Anihilation von Neutronen mit Antineutronen und die von Elektronen und Positronen

LG René

EMI
22.07.10, 20:00
Entstehen bei der Annihilation von Protonen und Antiprotonen Neutrinos?
Das gleiche bitte noch für die Anihilation von Neutronen mit Antineutronen und die von Elektronen und Positronen
LG René
Hallo rene.eichler2,

Teilchen-Antiteilchen-Paare annihilieren immer nur in 2 oder 3 Photonen.

Gruß EMI

rene.eichler2
22.07.10, 20:24
Hallo Emi
Ok Elektronen und Positronen annihilieren zu 2 Photonen a 511keV

Aber bei Protonen und Antiprotonen bin ich mir nicht so sicher wie du.
Mir hat mal Jemand gesagt es würden dabei auch weitere schnell zerfallende Teilchen entstehen weis jetzt nicht was das für Teilchen sind.
Und die zerfallen dann wieder in Photonen.

Bist du dir sicher dass da einfach nur 3Photonen entstehen?

Jogi
22.07.10, 20:29
Hallo Rene.



Entstehen bei der Annihilation von Protonen und Antiprotonen Neutrinos?
Das wurde meines Wissens zumindest noch nie beobachtet.
In aller Regel entstehen Neutrinos bei den Betazerfällen.
Und hier geht man von der Emission von Elektron- oder Antielektronneutrinos aus.
Die "schwereren" Neutrinos sollen durch Oszillation zwischen den möglichen Massenzuständen auftreten.

Das gleiche bitte noch für die Anihilation von Neutronen mit Antineutronen
Vergiss es.


und die von Elektronen und Positronen
Elektronen und Positronen zerstrahlen zu Photonen.
Wenn ein Elektron zu einem Neutrino werden soll, muss es mit dem Kernfeld wechselwirken und dort quasi "neutralisiert" werden.
Wie diese Reaktion genau heisst, muss ich erst nochmal nachschlagen...

Gruß Jogi

Hawkwind
22.07.10, 20:36
Hallo Emi
Ok Elektronen und Positronen annihilieren zu 2 Photonen a 511keV

Aber bei Protonen und Antiprotonen bin ich mir nicht so sicher wie du.
Mir hat mal Jemand gesagt es würden dabei auch weitere schnell zerfallende Teilchen entstehen weis jetzt nicht was das für Teilchen sind.
Und die zerfallen dann wieder in Photonen.

Bist du dir sicher dass da einfach nur 3Photonen entstehen?

Meinst du wirklich Annihilation oder hochenergetische Kollisionen von Teilchen und ihren Antiteilchen ?
Bei letzteren kann in der Tat viel passieren, z.B. ganze Jets von Hadronen erzeugt werden, die dann wieder zerfallen.
Anders ist es bei der Annihilation (ohne zusätzliche Energiezufuhr) eines geladenen Teilchens mit seinem Antiteilchen; das ist ein Prozess, der durch die elektromagnetische Wechselwirkung vermittelt wird und dabei entstehen Photonen.

rene.eichler2
22.07.10, 21:00
Also ich denk eher so an ein Zwischending.
Die Teilchen sollen bei der Kollision eine Temperatur von etwa 10 000 K haben.
Damit haben sie ja eine gewisse Bewegungsenergie bei der Kollision

EMI
22.07.10, 21:10
Bist du dir sicher dass da einfach nur 3Photonen entstehen?
Hallo rene.eichler2,

2 oder 3 Photonen. Klar bin ich mir sicher, sonst hätte ich es nicht geschrieben.

Bei hochenergetischen Zusammenstößen von Teilchen-Antiteilchen-Paaren bekommen die Photonen ausreichend kinetische Energie mit und dadurch kommt es dann sofort zu Paarerzeugungen.

Gruß EMI

JoAx
22.07.10, 21:36
Hallo Leute!

Was rene.eichler2 vlt. vorschwebt, ist dem Positronium ähnlich. Da die Nukleonen Struktur haben, könnten sie ja theoretisch zuerst in die Quark-Antiquarkpaare zurfallen. Oder?

Gruss, Johann

Hawkwind
22.07.10, 22:01
Also ich denk eher so an ein Zwischending.
Die Teilchen sollen bei der Kollision eine Temperatur von etwa 10 000 K haben.
Damit haben sie ja eine gewisse Bewegungsenergie bei der Kollision

In einem idealen Gas solcher Temperatur hätten deine Teilchen im Schnitt eine Bewegungsenergie von 1 - 1.5 MeV; das langt nicht, um schwere Teilchen zu erzeugen, die dann wiederum via einem schwachen Zerfall Neutrinos erzeugen könnten (Neutrinos sind die Begleiter der schwachen Wechselwirkung).

EMI
23.07.10, 02:41
Da die Nukleonen Struktur haben, könnten sie ja theoretisch zuerst in die Quark-Antiquarkpaare zerfallen.
So ist es JoAx,

nicht nur theoretisch. Die Quarks-Antiquarks-Paare(gleicher Farbe) kommen sich nahe genug um zu zerstrahlen.
Die Quarks-Antiquarks-Paare(unterschiedlicher Farbe) sind kurzzeitig neutrale Mesonen.

Gruß EMI

JoAx
23.07.10, 08:15
Hi EMI!


nicht nur theoretisch. Die Quarks-Antiquarks-Paare(gleicher Farbe) kommen sich nahe genug um zu zerstrahlen.
Die Quarks-Antiquarks-Paare(unterschiedlicher Farbe) sind kurzzeitig neutrale Mesonen.


Also wäre die Antwort, dass die kurzzeitig entstehenden Teilchen - Mesonen heissen, die z.B. auch für den Zusammenhalt der Nukleonen im Atomkern "sorgen" - restliche starke Wechselwirkung. Diese Paare zerstrahlen dann in jeweils 2 Photone (mindestens, wegen des Impulserhaltungssatzes). Kann man das so aussagen?


Gruss, Johann

EMI
23.07.10, 11:20
Also wäre die Antwort, dass die kurzzeitig entstehenden Teilchen - Mesonen heissen, die z.B. auch für den Zusammenhalt der Nukleonen im Atomkern "sorgen" - restliche starke Wechselwirkung. Diese Paare zerstrahlen dann in jeweils 2 Photone (mindestens, wegen des Impulserhaltungssatzes). Kann man das so aussagen?
Im Prinzip schon JoAx,

es zerstrahlen aber nur die el.neutralen Mesonen.
z.B.: die el. neutralen Pionen:
Π° -> 2γ (99%)
Π° -> e+ + e- + γ (1%)

Die Austauschteilchen (virtuelle Pionen) im Atomkern sind auch el.geladen.
El.geladene Mesonen zerfallen (schwache WW) in ein el.geladenes Lepton und ein el.neutrales Lepton(Neutrino).

Gruß EMI

JoAx
23.07.10, 11:51
Im Prinzip schon JoAx,

es zerstrahlen aber nur die el.neutralen Mesonen.
z.B.: die el. neutralen Pionen:
Π° -> 2γ (99%)
Π° -> e+ + e- + γ (1%)

Die Austauschteilchen (virtuelle Pionen) im Atomkern sind auch el.geladen.
El.geladene Mesonen zerfallen (schwache WW) in ein el.geladenes Lepton und ein el.neutrales Lepton(Neutrino).

Gruß EMI

AHA! Jetzt kommen wir doch zu den Neutrinos! :eek: :D

Noch etwas. Die Quarks haben ja keine ganzen el. Ladungen. Können sie dann überhaupt direkt in em. Strahlung aufgehen, ohne Umweg über Teilchen, die eine ganze el. Ladung haben?

Gruss, Johann

EMI
23.07.10, 12:53
AHA! Jetzt kommen wir doch zu den Neutrinos! :eek: :D
Moooment JoAx,

wir sprachen von Annihilation der Teilchen-Antiteilchen-Paare.
Bei dieser ist das Ergebnis immer el.neutral!
Nur beim Zerfall von el.geladene Mesonen erscheinen Neutrinos.

Bei hochenergetischen Prozessen (z.B. aufeinanderschießen von Protonen und Antiprotonen) kommen dann hochenergetische Photonen raus welche sofort wieder Teilchen-Antiteilchen-Paare erzeugen. Da gibt es richtige Teilchenschauer, die da erzeugt werden.
Dabei sind dann auch Paare von el.geladenen Mesonen aus deren Zerfall dann auch Neutrinos erscheinen.
Das ist aber der Paarerzeugung und nicht der Paarzerstrahlung geschuldet.
Um Paarzerstrahlung gings ja hier primär erst mal. IMHO

Die Quarks haben ja keine ganzen el. Ladungen.
Können sie dann überhaupt direkt in em. Strahlung aufgehen, ohne Umweg über Teilchen, die eine ganze el. Ladung haben?
Ich denke schon. Haupsache "alle" Quantenzahlen sind bei einem Partner genau umgekehrt.
Wobei "alle" sich aus meiner Sicht auf die komplexe Farbladung und die Strukturquantenzahl reduziert.;)
Ich gehe deshalb davon aus, das auch Neutrinos mit ihren Antis annihilieren, wenn diese sich überhaupt mal treffen(ausreichend nahe kommen).

Gruß EMI

Hawkwind
23.07.10, 13:25
Ich gehe deshalb davon aus, das auch Neutrinos mit ihren Antis annihilieren, wenn diese sich überhaupt mal treffen(ausreichend nahe kommen).

Gruß EMI

Warum sollten sie das tun ?
Sie wechselwirken ja nur schwach; Annihilation setzt aber elektromagnetische Wechselwirkung voraus.

EMI
23.07.10, 13:34
Warum sollten sie das tun ?
Das gehört noch nicht zur Schulphysik.
Sie tun es, so wird es sein.
Eines Tages wird man es experimentell nachweisen. IMHO
Dann ist es auch Schulphysik.

rene.eichler2
23.07.10, 15:09
Danke für eure Antworten.
Ihr schein ja ganz gut Ahnung zu haben.
Ich habe gleich mal noch ne Frage.
Welchen Durchmesser haben Elektronen?
Ich hab nur gefunden, dass er kleiner als 10^-18m ist.

LG René

EMI
23.07.10, 15:24
Welchen Durchmesser haben Elektronen?
Ich hab nur gefunden, dass er kleiner als 10^-18m ist.

Hallo René,

Es gibt den sogenannten klassischen Elektronenradius, den kann man berechnen. Der liegt so bei 10^-15 m.
Die Angabe >10^-18 m die Du gefunden hast, bezieht sich auf das derzeitige Auflösungsvermögen unserer Instrumente.
Bis zu 10^-18 m sind Elektronen noch Punkte, ins Kleinere kann man noch nicht schauen.
Daher kann der Elektronenradius nur kleiner als 10^-18 m sein.

Gruß EMI

JoAx
23.07.10, 16:53
Hallo EMI!


Das ist aber der Paarerzeugung und nicht der Paarzerstrahlung geschuldet.
Um Paarzerstrahlung gings ja hier primär erst mal.


Yep! Insofern war die Frage (oder die ergänzenden Anmerkungen) "nicht korrekt" gestellt, da es aber keine falschen Fragen gibt .... Oder besser gesagt - wenn man eine Frage richtig stellen kann, dann muss man das gar nicht mehr, dann weiss man bescheid. :D


Gruss, Johann

Marco Polo
23.07.10, 20:56
Es gibt den sogenannten klassischen Elektronenradius, den kann man berechnen. Der liegt so bei 10^-15 m.
Die Angabe >10^-18 m die Du gefunden hast, bezieht sich auf das derzeitige Auflösungsvermögen unserer Instrumente.
Bis zu 10^-18 m sind Elektronen noch Punkte, ins Kleinere kann man noch nicht schauen.
Daher kann der Elektronenradius nur kleiner als 10^-18 m sein.

Hallo EMI,

das deute ich so, dass du der Meinung bist, dass 10^-15 kleiner als 10^-18 ist. Da kann ja wohl was nicht stimmen, oder? :rolleyes:

Grüsse, Marco Polo

EMI
24.07.10, 03:14
das deute ich so, dass du der Meinung bist, dass 10^-15 kleiner als 10^-18 ist.
Und ich deute das so, das nunmehr klar ist, das Elektronen den einst berechneten klassischen Radius halt nicht haben sondern viel kleiner sind.

Gruß EMI

Marco Polo
24.07.10, 03:35
Und ich deute das so, das nunmehr klar ist, das Elektronen den einst berechneten klassischen Radius halt nicht haben sondern viel kleiner sind.

Oh, ich Esel. Dann habe ich jetzt natürlich keine Einwände mehr. Damit wäre das auch "gschwätzt". :)

Grüsse, Marco Polo

EMI
24.07.10, 03:52
"gschwätzt"
Was ist das denn Marco?

"gschwätzt" hmmm ich brech mir noch die Zunge, kann doch kein Mensch aussprechen.:o

Gruß EMI

Marco Polo
24.07.10, 04:01
Was ist das denn Marco?

"gschwätzt" hmmm ich brech mir noch die Zunge, kann doch kein Mensch aussprechen.:o

Von Schwaben mal abgesehen, kann das ja auch niemand aussprechen. :D

Deswegen kann ich das nur schreiben und nicht aussprechen.

schwätzen=miteinander sprechen
gschwätzt=besprochen

Grüzi, MP

EMI
24.07.10, 04:12
Von Schwaben mal abgesehen...
Ah die Schwaben, alles klar.

Vater und Sohn aus Stuttgart zu Besuch in Dresden.
Sohn: Papa warum schwätzen die Leid hier alle so komisch?
Vater: Das ist den sei Dialekt, jede Region han sei Dialekt.
Sohn: Papa warum han mier eigentlich kei Dialekt?

Gruß EMI

Nach PS: Im Schwäbischen wird mit Fuaß das Bein bis zum Oberschenkel bezeichnet.
Nur ein Schwabe ist in der Lage, einen Krampf an der Stelle zu bekommen, wo der Fuß in den Bauch mündet.:D