Verständnisfrage zum Beta-Plus- Zerfall?
beim Beta-Plus- Zerfall nimmt Kernladungszahl um eine Einheit ab, jedoch bleibt die Massenzahl gleich,
heißt das, dass wenn es vorher 50 Protonen und Neutronen im Kern gab, es nach der Umwandlung 49 Protonen und 51 Neutronen gibt, aber dann macht es ja keinen Sinn, weil das Neutron sich in ein Positron umwandelt, das rausgeschleudert wird.
Kann mir jmd weiterhelfen?
3 Antworten
Es gibt Nukleonen (Kernteilchen) und Leptonen ("leichte" Teilchen, Elektronen, Myonen, Tauonen, und die zugehörigen Neutrinos), deren Zahl jeweils unveränderlich ist.
Jedenfalls gilt das heutzutage, im energiereichen Uruniversum mag das anders gewesen sein.
Jedenfalls ist ein Betazerfall nur eine Ladungsübertragung zwischen Nukleonen und Leptonen. Oder, etwas tiefer geschaut, zwischen Quarks und Leptonen.
Das Proton wandelt sich in ein Neutron um, beides sind Nukleonen. Die Nukleonenanzahl ist nach wie vor 1.
Die Ladung wird auf Leptonen übertragen, und erst da wird's kompliziert.
Es entstehen ein Neutrino (Leptonenzahl 1) und ein Positron (Leptonenzahl -1). Die Summe ist nach wie vor 0.
Alternativ, z.B. in den bekannten Feynman-Diagrammen, sind Antiteilchen solche, die sich rückwärts in der Zeit bewegen und dabei auch ihre Ladung wechseln.
Aus Proton -> Neutron + Positron + Neutrino wird so Proton + Elektron (aus der Zukunft) -> Neutron + Neutrino. So wird das eine simple Ladungsübertragung und ich finde diese Erklärung sehr elegant, bin aber nicht genug Physiker, um das wirklich beurteilen zu können. Feynman war aber einer.
So oder so darfst du das Neutrino aber nicht unterschlagen oder Nukleonen mit Leptonen durcheinander bringen.
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Ja, richtig. Ein Proton zerfällt in Neutron plus Positron and Electron-Neutrino.
Die positive Ladung des Protons sitzt auf dem Positron. Die Massenzahl bleibt gleich, weil Neutron und Proton gleich viel zur Massenzahl beitragen.
Wikpedia hat eine Beispielgleichung:
Das ist nicht mein Fachgebiet. Mein Verständnis ist, dass Protonen und Neutronen fast identisch sind. Die Unterscheiden sich nur darin, dass ein Proton eine Ladung hat. Und diese verliert es beim Beta-Plus-Zerfall. Die Ladung geht dann als Positron "verloren". Die Ladung muss ja irgendwohin.
Ich hoffe, dass das so richtig ist.
Ich glaube ich verstehe das Problem. Du musst dir das so vorstellen, dass ein Proton was in dem Kern ist, umgewandelt wird in ein Neutron was dann auch wieder in dem Kern gebunden ist. Jetzt gilt noch Landungserhaltung, d.h. die elektrische Ladung muss vor und nach dem Prozess erhalten bleiben. Vorher hatten wir ein Proton mit Ladung + 1 und nachher ein Neutron mit Ladung 0. Deswegen brauchen wir noch ein Teilchen. Dieses Teilchen ist das Positron mit +1, welches aus dem Kern geschossen wird und nicht gebunden im Kern ist.
Vorsicht. Leptonen sind nicht nur leichte Teilchen. Die Tauonen sind schwerere Teilchen als die Protonen oder Neutronen.