W bosonen

Siem stelde deze vraag op 08 oktober 2015 om 17:35.

 Ik ben aan het proberen te begrijpen hoe kernfusie werkt. Daarbij focus ik op dit moment op de verandering van een proton in een neutron. Inmiddels weet ik dat hier W bosonen bij aan de pas komen. 
1. Wat ik me afvroeg was of je kunt zeggen dat het uitzenden van W- bosonen altijd zorgt voor de verandering van een neutron in een proton en het uitzenden van W+ bosonen altijd zorgt voor het veranderen van een proton in een neutron.
2. Verder vroeg ik me ook af waar die W bosonen nu eigenlijk vandaan komen. Komen ze van buitenaf (en zoja waarvandaan) of worden ze door neutronen/protonen zelf uitgezonden?
De informatie die ik erover lees is vaak best onduidelijk. Als u een goede bron weet waar ik hier meer over te weten kan komen (Engels of Nederlands) zou ik dat ook heel fijn vinden.

Hopelijk lukt het mijn vraag te beantwoorden, in ieder geval alvast bedankt!

Reacties

Theo de Klerk op 08 oktober 2015 om 18:15
Een leuk boek hierover is "De deeltjesdierentuin" en het vervolg "Deeltjessafari" van Jean-Paul Keulen.

Het "standaard model" voor elementaire deeltjes (wat niet geheel goed blijkt te zijn, maar er is nog niets anders dat definitiever wel goed is) gaat uit van protonen en neutronen die uit 2 typen quarks (up en down) zijn samengesteld waarbij elk 3 quarks heeft in combinatie 2+1 (uud - proton) en 1+2 (udd - neutron).
"Vervalt" zo'n deeltje als neutron in een proton dan verandert de groep van 3 quarks. Een "down" quark wordt een "up" quark. Alleen de zwakke (weak) kernkracht kan dit doen: een quark veranderen van type. Een W-boson wordt hierbij uitgezonden die de "negatieve lading" van het neutron meeneemt (zodat een positief proton achterblijft). Zo'n W-boson is vele malen zwaarder dan een proton of neutron en valt al snel uiteen in de eindproducten electron en anti-neutrino.
Bij proton in neutron omzetting speelt het positieve W-boson een rol die de lading van het proton overneemt. En vervolgens vervalt in positron en neutrino:

p --> n + W+ --> n + e+ + ν
n --> p + W-  --> p + e- + anti-ν  (normaal als ν met streepje erboven weergegeven)
Omdat het W boson zo snel uiteenvalt is de zwakke kracht waarbij dit deeltje een rol speelt ook zeer beperkt qua afstand. De massa van het W-boson wordt grotendeels in bewegingsenergie van de eindproducten omgezet - het (anti)neutrino krijgt bijna lichtsnelheid.

De W Bosonen zijn deeltjes die de zwakke kracht tussen quarks verzorgen. Ze "horen" dus bij de quarks en worden niet van buitenaf "ingevlogen".
Op een zelfde manier als fotonen de deeltjes zijn die de elektromagnetische krachten tussen ladingen verzorgen.  De "simpele" tekeningen van Feynman (de Feynman diagrammen) geven deze wisselwerking tussen "echte" deeltjes enerzijds en de krachten ertussen (fotonen, bosonen, gluonen, gravitonen(?)) aan.
Beertje op 07 april 2022 om 23:34
Fantastisch simpel uitgelegd wat enorm complex is :) dank!

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft negenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)