verval proton in neutron

annab stelde deze vraag op 04 juni 2021 om 14:52.

'volgens een (vergelijkbare) reactieversnelling (in de bijlage) zou een proton uiteen kunnen vallen in een neutron en twee andere deeltjes.'

Kan iemand mij helpen met de reactievergelijking van dit tweede verval? 

Reacties

Jan van de Velde op 04 juni 2021 om 16:05
dag Annab,

Van neutron naar proton verandert een neutraal neutron (duhh)in  een positief en een negatief deeltje, waardoor er dus behoud van lading is

als dat andersom moet, mòet "behoud van lading" ook blijven gelden, dus: 

proton -> neutron + positief deeltje + .....

denkpet op, en een overzicht van de deeltjesdierentuin (Binas bouw en structuur van de materie) erbij...

kom eens met je conclusie? 

groet, Jan
Gert Kiers op 05 juni 2021 om 12:38
In principe kun je dit op deze boekhoudkundige manier oplossen.

Echter, in de praktijk kan deze (spontane) vervalreactie (proton naar neutron + nog iets) niet bestaan vanwege een negatief massadefect. D.w.z. na de reactie is er meer massa dan ervoor, terwijl bij natuurlijk verval er na de reactie juist minder massa is overgebleven.

massa proton = 1,007276... u
massa neutron = 1,0086649... u

Het kan dan niet anders dat je minimaal 1,29333 MeV aan energie mee moet brengen die je (via E = mc2) in massa moet omzetten. Dus dan heb je al een ander deeltje nodig dat op het proton botst om de reactie voor elkaar te krijgen. Een spontaan verval gaat nooit lukken. De halveringstijd van een proton is (zoals in Binas is te vinden) volgens metingen dan ook minimaal 1030 jaar. Nauwkeuriger metingen bestaan bij mijn weten nog niet. Het proton kan ook heel goed stabiel zijn en nooit vervallen.
Theo de Klerk op 05 juni 2021 om 13:50
Maar bij radioactief verval komt wel eens positron-deeltje (positief geladen elektron) vrij wat kan worden gezien als een proton dat zich in de kern tot neutron omvormt en "dus" die lading "kwijt" moet.
Of een beta-deeltje (negatief geladen elektron) waarbij in de kern een neutron verdwijnt en een elektron erbij komt omdat de nieuwe positieve lading vanuit neutraal nul alleen kan ontstaan als er evenveel negatieve lading ontstaat.

 
Nick Leijten op 05 juni 2021 om 14:12
Het is wel belangrijk om hier een onderscheid te maken tussen het hypotetische verval van een vrij proton en β+-verval in een grotere atoomkern. De massa van een atoomkern is niet simpelweg de som van de massa's van de losse neutronen en positronen. 

Een vrij proton kan wel 'vervallen' tot een neutron met een elektronvangst:
p + e− → n + νe
of (theoretisch) door te vervallen in een elektron en een pion:
p→ e+ π0
Jaap op 17 september 2022 om 22:21
In aanvulling op het bovenstaande…
• Nick schrijft 'De massa van een atoomkern is niet simpelweg de som van de massa's van de losse neutronen en positronen.'
Inderdaad. De massa van een atoomkern is ook niet simpelweg de som van de massa's van de losse neutronen en protonen.
• Theo heeft een figuur geplaatst met een neutrino en een neutrino+. Zijn dit elektrisch geladen neutrale deeltjes?
Groet, Jaap
Theo de Klerk op 17 september 2022 om 22:52
Het verhaal ging over beta-plus en beta-min. Daarbij heb ik niet op het neutrino gelet. De tekenaar heeft duidelijk het streepje boven het neutrino-symbool  ν als min gezien ipv "anti". 
Want een neutrino is natuurlijk....neutraal.  Voor lepton-getal behoud bij een vervalreactie is de combinatie elektron + anti-neutrino, positron+neutrino.  Goed gezien!

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Noortje heeft vier appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)