Beta Zerfall einfach erklärt? DRINGEND!
Überall wo ich im Internet geguckt habe stand zum Beta Zerfall: Ein Neutron wandelt sich in ein proton um bzw. beim beta plus zerfall ein Proton wandelt sich in ein Neutron um und dann wird ja noch ein elektron abgestrahlt usw. Mein Physiklehrer meinte jetzt aber, das wäre blödsinn und hat mir das dann so erklärt, dass da ja ein elektron abgegeben wird (beim beta minus zerfall) im kern mehr positive als negative teilchen vorhanden sind und dadurch auch mehr rotonen oder irgentwie so... Kann mr das nochmal jemand anständig erklären (habs nicht ganz verstanden) und mir vieleicht noch einen link schicken wo der beta zerfall mit irgenteinem bild oder so dargestellt wird? Bitte helft mir, ich muss da bald ein Referat drüber halten!!!
4 Antworten
Hi Miiieep!
Auch wenn es vielleicht auf den ersten Blick erst mal komplizierter erscheint, man sollte nie die Neutrinos außer acht lassen, und dass der berühmte Feynman Antiteilchen als solche betrachtet, die rückwärts in der Zeit laufen.
So gesehen ist der Beta-Zerfall einfach eine Übertragung von Elektrischer Ladung Lepton <-> Hadron:
- Ein Neutron + ein Elektron ergeben ein Proton + ein Neutrino
- Ein Proton + ein Neutrino ergeben ein Neutron + ein Elektron
Finde ich übersichlicher als
- Ein Neutron ergibt ein Proton + ein Neutrino + ein Positron
- Ein Proton ergibt ein Neutron + ein Elektron + ein Antineutrino
Ist aber natürlich Ansichtssache, was man verständlicher findet. Und Antiteilchen als solche mit der anderen Zeitrichtung zu betrachten, ist gewöhnungsbedürftig.
Gruß, Zoelomat
Hast natürlich recht!
- Ein Neutron + ein Neutrino ergeben ein Proton + ein Elektron
- Ein Proton + ein Elektron ergeben ein Neutron + ein Neutrino
Ich wollte darauf aufmerksam machen, dass man die Beispiele als Übertragung einer Elektrischen Ladung auffassen kann. Von einem Hadron (vielmehr einem der Quarks) auf ein Lepton.
Und nicht als einen Zerfall eines Teilchens in drei, darunter ein Antiteilchen.
So stellen die Feynman-Diagramme das dar: Antiteilchen haben einen umgekehrten Zeitpfeil. Und das Austauschteilchen W+ bzw. W- hat im Gegensatz zum Photon eine Ladung, und auch eine Masse. Die ihm durch den Higgs-Mechanismus verliehen wird. Higgs ist ja im Moment in der Presse, aber die Vereinheitlichung von Elektromagnetischer und Schwacher zur Elektroschwachen Wechselwirkung stammt m.W. schon aus den 1960er Jahren.
Wikipedia schreibt dazu: Die Vereinheitlichung der elektromagnetischen mit der schwachen Wechselwirkung wurde zunächst von Sheldon Glashow, Abdus Salam und Steven Weinberg 1967 theoretisch beschrieben (GWS-Theorie). Das ist so ungefähr mein Wissensstand.
OK! Über das einfach erklärt sind wir mittlerweile wohl weg. Jedenfalls für die meisten. Aber gaaaanz manchmal ist der Weg um fünf Ecken auch für einen anderen der direkte Weg.
Gaaaaaaaaaaaaaaaaanz manchmal, und entschuldige meine Schlamperei. Zoelomat
Der gewöhnliche β-Zerfall heißt technisch β❻ (Beta-Minus, keine Ahnung ob das hochgestellte Minus auf diesem Schweinzeitsystem funktioniert). Dabei wandelt sich ein Neutron in ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino.
Nackte Neutronen machen genau das, und zwar mit einer kurzen Halbwertszeit von nur ein paar Minuten. Deshalb findet man Neutronen in der Natur sehr selten.
Wenn Neutronen in einen Atomkern eingebaut sind, dann werden sie im Verband mit den anderen Nukleonen gewöhnlich stabil. Deshalb sind die meisten Atomkerne nichtradioaktiv. In manchen Kernen reicht die stabilisierende Wirkung der anderen Nukleonen jedoch nicht, die natürlich Instabilität der Neutronen ganz zu unterdrücken, dann zeigen diese Kerne β-Zerfall. Manche Kerne sind stabil gegen β-Zerfall, aber instabil gegen andere Zerfallsarten (α, Spontanspaltung).
Das Gegenstück ist der β❺-Zerfall (Beta-Plus). Da zerfällt ein Proton in ein Neutron, ein Positron und ein Neutrino. Dieser Prozeß tritt nicht spontan auf, also sind Protonen stabil. Wenn ein Proton in einen Kern eingbaut wird, dann wird es (analog zum oben gesagten) in aller Regel noch stabiler und hat erst recht keinen Grund, zu zerfallen.
Es gibt aber einige kleine Kerne mit Protonenüberschuß (❴❰K ist das bekannteste Beispiel), die so ungünstig gebaut sind, daß es selbst den Protonen zu viel wird. Die zeigen dann β❺-Zerfall.
Das System wandelt nicht nur hochgestelle Zeichen in Hieroglyphen um, sondern zuweilen auch Buchstabenketten z.B. t in ch ;-)
Noch ein kleiner Tipp: Wenn man seinen Beitrag nachträglich ändert, als das ganze Gesülz noch mal per Copy&Paste übermangelt, klappt es häufig.
Das probiere ich jetzt mal. Hier kommt der Beitrag.
Der gewöhnliche β-Zerfall heißt technisch β❻ (Beta-Minus, keine Ahnung ob das hochgestellte Minus auf diesem Schweinzeitsystem funktioniert). Dabei wandelt sich ein Neutron in ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino.
Nackte Neutronen machen genau das, und zwar mit einer kurzen Halbwertszeit von nur ein paar Minuten. Deshalb findet man Neutronen in der Natur sehr selten.
Wenn Neutronen in einen Atomkern eingebaut sind, dann werden sie im Verband mit den anderen Nukleonen gewöhnlich stabil. Deshalb sind die meisten Atomkerne nichtradioaktiv. In manchen Kernen reicht die stabilisierende Wirkung der anderen Nukleonen jedoch nicht, die natürlich Instabilität der Neutronen ganz zu unterdrücken, dann zeigen diese Kerne β-Zerfall. Manche Kerne sind stabil gegen β-Zerfall, aber instabil gegen andere Zerfallsarten (α, Spontanspaltung).
Das Gegenstück ist der β❺-Zerfall (Beta-Plus). Da zerfällt ein Proton in ein Neutron, ein Positron und ein Neutrino. Dieser Prozeß tritt nicht spontan auf, also sind Protonen stabil. Wenn ein Proton in einen Kern eingbaut wird, dann wird es (analog zum oben gesagten) in aller Regel noch stabiler und hat erst recht keinen Grund, zu zerfallen.
Es gibt aber einige kleine Kerne mit Protonenüberschuß (❴❰K ist das bekannteste Beispiel), die so ungünstig gebaut sind, daß es selbst den Protonen zu viel wird. Die zeigen dann β❺-Zerfall.
Hat natürlich nicht geklappt bei ersten Versuch (das Netzwerk ist mir zwischendurch einmal abgeraucht, das war es mit den 150 Sekunden. Netz ist sehr langsam in Nepâl).
EDIT: Versuch
Also jetzt zweiter Versuch. Vielleicht kann ich es jetzt editieren, eh die Zeit abläuft.
Der gewöhnliche β-Zerfall heißt technisch β❻ (Beta-Minus, keine Ahnung ob das hochgestellte Minus auf diesem Schweinzeitsystem funktioniert). Dabei wandelt sich ein Neutron in ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino.
Nackte Neutronen machen genau das, und zwar mit einer kurzen Halbwertszeit von nur ein paar Minuten. Deshalb findet man Neutronen in der Natur sehr selten.
Wenn Neutronen in einen Atomkern eingebaut sind, dann werden sie im Verband mit den anderen Nukleonen gewöhnlich stabil. Deshalb sind die meisten Atomkerne nichtradioaktiv. In manchen Kernen reicht die stabilisierende Wirkung der anderen Nukleonen jedoch nicht, die natürlich Instabilität der Neutronen ganz zu unterdrücken, dann zeigen diese Kerne β-Zerfall. Manche Kerne sind stabil gegen β-Zerfall, aber instabil gegen andere Zerfallsarten (α, Spontanspaltung).
Das Gegenstück ist der β❺-Zerfall (Beta-Plus). Da zerfällt ein Proton in ein Neutron, ein Positron und ein Neutrino. Dieser Prozeß tritt nicht spontan auf, also sind Protonen stabil. Wenn ein Proton in einen Kern eingbaut wird, dann wird es (analog zum oben gesagten) in aller Regel noch stabiler und hat erst recht keinen Grund, zu zerfallen.
Es gibt aber einige kleine Kerne mit Protonenüberschuß (❴❰K ist das bekannteste Beispiel), die so ungünstig gebaut sind, daß es selbst den Protonen zu viel wird. Die zeigen dann β❺-Zerfall.
Für die Schule reicht es den ß- Zerfall zu betrachten.
Ein Neutron zerfällt in ein Proton und ein Elektron. Diese Prozesse finden im Kern statt. Da ist nun ein Proton mehr. Das Elektron fliegt heraus.
Wir wissen nicht, was dein Lehrer gesagt hat, aber das, was du schreibst, was er gesagt habe macht keinen Sinn.
Mein Physiklehrer meinte jetzt aber, das wäre blödsinn..
Und da gebe ich dem guten Mann voll und ganz Recht.
"1.Ein Neutron + ein Elektron ergeben ein Proton + ein Neutrino" ???
Links hast du die elektrische Ladung von -1 (als Elementarladung) rechts allerdings eine elektrische Ladung von +1
Die Ladungsbilanz der elektrischen Ladungen stimmen bei keinem deiner vier Sätze.
Vielleicht hast du ja was ganz anderes gemeint. So ist das jedenfalls sehr merkwürdig.
So könnte es ausehen: Ein Neutron ergibt ein Proton + ein Elektron + ein Antineutrino.