|
Feladat: |
2815. fizika feladat |
Korcsoport: 18- |
Nehézségi fok: átlagos |
Megoldó(k): |
Füzesi Csaba , Gergely Levente , Kovács Baldvin , Major András , Németh Tibor , Pálfalvi László , Ravasz Erzsébet |
Füzet: |
1995/március,
179. oldal |
PDF | MathML |
Témakör(ök): |
Neutron, Proton, Neutrínó, Energiamegmaradás, Impulzus (lendület) megmaradása, Relativisztikus energia, Feladat |
Hivatkozás(ok): | Feladatok: 1994/május: 2815. fizika feladat |
|
A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. a) Írjuk fel az energia megmaradását az elképzelt folyamatra abban a koordináta-rendszerben, amelyben a proton nyugalomban van: | | (2) | (Az -ek a részecskék nyugalmi tömegét jelentik.) Az | | adatok alapján így (2) nem állhat fenn pozitív esetén, vagyis az (1) folyamat sérti az energiamegmaradás törvényét. b) A neutron bomlásakor felszabaduló energián az elektron, a proton és az antineutrínó osztozik. A folyamat során az impulzus is megmarad. Egy impulzusú protonnak | nagy tömege miatt | sokkal kisebb a mozgási energiája, mint egy szintén impulzusú neutrínónak. Ezért az elektron energiája akkor lesz a legnagyobb, ha közel nulla (másszóval elhanyagolható) impulzusú, és így közel nulla energiájú neutrínó keletkezik. Ekkor | a jelölést használva | felírhatjuk az energia megmaradását: | | Innen adódik. Az elektron teljes energiája: Ez tehát a keletkező elektronok maximális energiája.
Pálfalvi László (Pécs, Apáczai Csere J. Gimn., IV. o.t.) |
Megjegyzés. Többen hallottak róla, hogy bizonyos elméletek jóslatai szerint a proton elbomolhat, s ezért a kísérleti fizikusok nagy erőfeszítéseket tesznek a protonbomlás kimutatására. Ez a protonbomlás természetesen nem azonos az (1) folyamattal, hiszen az energia megmaradása ezekben a ,,modern'' elméletekben sem sérülhet meg. Ezen elméletek szerint lehetségesek pl. a folyamatok. A proton bomlását eddig még nem sikerült kimutatni; a ,,mérési'' adatokból (vagyis abból, hogy nem sikerült megfigyelni protonbomlást) csak alsó korlátot adhatunk az élettartamára. Eszerint, ha egyáltalán bomlik a proton, ezt nem teszi gyorsabban, mint (átlagosan) év(!) alatt. Összehasonlításként: a feladatban szereplő (megfigyelhető) neutronbomlás átlagosan 14 percenként következik be.
|
|