kan een proton een bèta(min) verval ondergaan?

Doky stelde deze vraag op 12 augustus 2007 om 17:01.

Hoi, nog een radioactiviteitsvraag waar ik toch niet zo zeker van ben:

"Een vrij neutron ondergaat een bèta- verval met een halfwaardetijd  van 15 minuten. Kan een vrij proton een dergerlijk verval ondergaan?"

Dit is het enige dat ik er al van heb gevonden, maar dat verklaard dus enkel de eerste zin... Doen jullie verder? 

e- + p <----- n°    (stippelijn is bèta- straling)

Grtz, Doky

 

Reacties

Jaap op 12 augustus 2007 om 17:45

Dag Doky,
Het korte antwoord is nee.
Binas geeft voor de halveringstijd van 1H (een proton) ">7×1030 jaar". Je hebt dus wel enig geduld nodig om een handje protonen te zien vervallen. Ter vergelijking: ons heelal bestaat nog geen 2×1010 jaar.
In de vraag gaat het om "derge(r)lijk verval". Als dat alleen betekent β-−verval, is het antwoord nee. Na het verval zou het ontstane nucleon een lading +2e moeten hebben. Tot de alledaagse materie behoren echter alleen nucleonen met lading +e (proton) of lading 0 (neutron).
β+−verval lukt ook niet. Er zouden dan een neutron, een positron en een elektronneutrino ontstaan. De massa van het proton is 1,007276 u. De massa van het neutron is alleen al 1,008665 u. De massa (dat is een vorm van energie) zou dus toenemen, hetgeen een schending inhoudt van de wet van behoud van energie. Natuurkundigen hebben (nog) geen processen waargenomen waarbij deze wet wordt geschonden.
Bepaalde theorieën over unificatie van de elektrozwakke en de sterke wisselwerking wijzen in de richting dat een vrij proton een virtueel vervalproces kan ondergaan, waarbij een positron en een neutraal pion ontstaan en waarbij een hypothetisch krachtvoerend deeltje betrokken is. Dit is voorlopig speculatief. Je kunt er geen soep van koken.
Groeten, Jaap Koole

Doky op 12 augustus 2007 om 18:20

Hartelijk dank

er rest me wel nog een vraag: wat is een pion?

Doky

Jaap op 12 augustus 2007 om 18:57

Dag Doky,
Een proton is eigenlijk niet één deeltje, maar bestaat in hoofdzaak uit drie quarks. Evenzo: een pion niet één deeltje, maar bestaat in hoofdzaak uit twee quarks. Het pion bevat dus nog twee van de oorspronkelijke drie quarks van het proton.
Met nadruk: het "gewone" antwoord op de vraag naar protonverval is nee. Laat het verval naar positron en pion verder maar zitten.
Groeten, Jaap Koole

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Clara heeft vijftien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)