Neutrino's

Leonie stelde deze vraag op 25 juni 2021 om 21:21.
Hallo!

Ik heb in mijn boek meerdere vragen staan over een vervalreactie opstellen en er wordt dan in de vraag vertelt dat er bij de reacties neutrino's vrijkomen. Ik vraag me af hoe ik moet weten wanneer welk neutrino vrijkomt. Is het zo dat het bij bijvoorbeeld bèta-verval altijd een elektronneutrino is? En als dat is, wanneer is het dan een anti-elektronneutrino? 

Sorry als het een vage vraag is, 
Groetjes, Leonie

Reacties

Theo de Klerk op 25 juni 2021 om 21:51
Daarvoor moet je wat van quantummechanica weten.
Daarbij heeft men het "lepton getal" geintroduceerd. En dat blijft behouden, net als energie.
Bij een vervalreactie van een kern is dat getal 0. Na het verval is er ineens een elektron. Dat is een lepton deeltje, met leptongetal +1. Dan moet er ook iets zijn met leptongetal -1 (samen weer 0). Dat is een ander lepton, maar een soort neutrino. (ook leptongetal +1) . Om -1 te krijgen moet het een anti-neutrino (getal -1) zijn.

Beta-verval (elektron) gaat altijd samen met een anti-neutrino
Positron-verval (anti-elektron) gaat altijd samen met een neutrino.

En als al het bovenstaande je als abracadabra voorkomt: zo is de quantum mechanica van elementaire deeltjes.
Leonie op 25 juni 2021 om 21:56
Hoi Theo, 

Heel erg bedankt voor uw antwoord! 
Het klinkt niet als abracadabra hoor, ik heb ook les gekregen over het leptongetal dus ik begrijp het nu. 
Ik heb alleen wel nog het muon- en tauon neutrino in het boek, wanneer komen deze voor? 
Ik heb namelijk niet gehoord over muon-verval of zo. 

Groetjes, Leonie
Theo de Klerk op 25 juni 2021 om 22:12

In het standaard model zijn er 3 generaties, waarvan alleen de deeltjes (quarks en leptonen) van de 1e generatie samengaan in deeltjes die we kennen - zoals protonen en neutronen.
Die generatie heeft "up" en "down" genoemde quarks en  elektron en neutrino als leptonen (+ antideeltjes, samen 8 deeltjes).

Er zijn 2e en 3e generaties die dezelfde type deeltjes bevatten, ze zijn per generatie (veel) zwaarder dan de 1e generatie en zijn instabiel en vervallen in korte tijd naar 1e generatie.

De 2e generatie wordt nog wel gemaakt door hoog-energetische botsingen in de atmosfeer door kosmische straling (daar ken je het muonenverval wellicht van - meestal bij relativiteitstheorie en tijdvertraging/wegverkorting). De tweede generatie bevat "strange" en "charm" quarks, muon en muon-neutrino leptonen (+antideeltjes). Een muon vervalt uiteindelijk o.m. in een "gewoon" elektron:
μ- -> e- + anti-νe + vμ

De 3e generatie komt vrijwel alleen in lab experimenten voor. Ze zijn zo zwaar dat om ze te maken veel energie nodig is (E= mc2) en in de natuur (en heelal) vrijwel niet voorkomen. De quarks zijn "top" en "bottom" en tau-elektron en tau-neutrino leptonen.

Leonie op 25 juni 2021 om 22:27
Oke, dankuwel voor uw uitleg!
Jaap op 11 januari 2022 om 01:41
Dag Leonie,

Op 25 juni 2021 om 21:21 uur vroeg je: "Is het zo dat het bij bijvoorbeeld bèta-verval altijd een elektronneutrino is? En als dat is, wanneer is het dan een anti-elektronneutrino?"
Bètaverval is er in twee soorten:
β verval ("bètamin verval") en β+ verval ("bètaplus verval").
Bij β verval zendt de kern een elektron en een antielektronneutrino   uit.
Bij β+ verval zendt de kern een positron (="anti-elektron") en ("gewoon") elektronneutrino  uit.
Dus ja, bij bètaverval komt altijd een ("gewoon" of "anti") ELEKTRONneutrino vrij en er komt geen ("gewoon" of "anti") MUONneutrino  of TAUneutrino vrij.
Er geldt behoud van leptongetal. Een elektron en een "gewoon" neutrino hebben elk een leptongetal +1. Een positron en een antineutrino hebben elk een leptongetal –1. Voorafgaande aan het bètaverval is het leptongetal nul. Om te zorgen dat het ook na het verval nul is, moet de emissie van een elektron bij β verval gepaard gaan met een ANTIelektronneutrino en moet de emissie van een positron bij β+ verval gepaard gaan met een "gewoon" elektronneutrino.

Op 25 juni 2021 om 21:56 uur schreef je: "Ik heb alleen wel nog het muon- en tauon neutrino in het boek, wanneer komen deze voor? Ik heb namelijk niet gehoord over muon-verval of zo."
Met "muon-verval" bedoel je misschien dat een atoomkern vervalt door een muon uit te zenden (zoals een atoomkern bij bètaverval vervalt door een elektron uit te zenden). Zulk muonverval of tauverval is nooit waargenomen, voor zover ik weet.
Met "muonverval" wordt meestal iets anders bedoeld: een muon vervalt zelf tot een elektron, een antielektronneutrino en een "gewoon" muonneutrino. Zie de reactie van Theo van 22:12 uur.

Groet, Jaap

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)