Opgave
Onderzoek naar ruimtedeeltjes, die voor ons geen enkel nut hebben, maar voor natuurwetenschappers wel, in Nijmegen gebeurt het, met medewerking van twee scholen.
a) Waarom zijn voor een natuurkundige deze ruimtedeeltjes belangrijk?
b) Leg met behulp van de formule van Einstein uit, waarom de energie belangrijke informatie over het deeltje geeft.
Uit het artikel wordt duidelijk dat protonen (en trouwens ook neutronen) geen elementaire deeltjes zijn. De protonen zelf zijn ook weer opgebouwd uit kleinere “pitten”, quarks genaamd. Je vindt een overzicht van alle elementaire deeltjes in BINAS, tabel 26. In de tabel zie je de quarks staan, met in de vijfde kolom de (gebroken) lading van de quarks. In een proton en een neutron zitten drie quarks, en er zitten alleen up- en down-quarks in deze deeltjes.
c) Beredeneer welke drie quarks in een proton moeten zitten. Let daarbij op de lading die een proton heeft!
d) Hoeveel elektronenmassaâs heeft een proton dan ongeveer?
e) Doe hetzelfde voor een neutron.
Uitwerking vraag (a)
Omdat deze deeltjes informatie geven over de manier waarop materie in elkaar steekt
Uitwerking vraag (b)
Formule van Einstein: E = m . c2, deze formule laat zien dat de energie van een deeltje omgerekend kan worden naar de massa van het deeltje. Dat is natuurlijk een belangrijke eigenschap (naast bijvoorbeeld lading).
Uitwerking vraag (c)
Het proton heeft een lading van +1, die krijg je door 2 maal ⅔ en 1 maal –⅓ te nemen. In een proton zitten twee ups en één down.
Uitwerking vraag (d)
Een up of down weegt 600 elektronenmassa’s, er zitten er drie in het proton, dus ongeveer 1800 elektronenmassa’s.
Uitwerking vraag (e)
In een neutron moeten twee downs en één up zitten, om samen op een lading van 0 uit te komen. Ook het neutron weegt ongeveer 1800 elektronenmassa’s.
