Antworten:
Wenn Protonen zerfallen, müssten sie sehr lange Halbwertzeiten haben, und es wurde nie beobachtet.
Erläuterung:
Viele der bekannten subatomaren Teilchen zerfallen. Einige sind jedoch stabil, weil Erhaltungssätze es ihnen nicht erlauben, in etwas anderes zu zerfallen.
Zunächst gibt es zwei Arten von subatomaren Teilchen, Bosonen und Fermionen. Fermionen werden weiter in Leptonen und Hadronen unterteilt.
Bosonen gehorchen der Bose-Einstein-Statistik. Mehr als ein Boson kann das gleiche Energieniveau einnehmen und sie sind Kraftträger wie das Photon und W und Z.
Fermionen gehorchen der Fermi-Dirac-Statistik. Nur ein Fermion kann ein Energieniveau einnehmen und sie sind die Materieteilchen. Leptonen sind unteilbare Fermionen und Hadronen, die aus zwei oder mehr gebundenen Quarks bestehen.
Boson und Fermion Zahlen können sich nur in Vielfachen von zwei ändern. Die Ladung muss ebenfalls eingespart werden. Die Anzahl der Lepton- und Quarks bleibt ebenfalls erhalten.
Photonen sind die leichtesten ungeladenen Bosonen und sind stabil, weil es nichts gibt, in das sie zerfallen können.
Elektronenneutrinos sind die leichtesten ungeladenen Fermionen und sind stabil, da es nichts gibt, in das sie zerfallen können. Sie sind auch Leptonen.
Gluonen sind die am leichtesten geladenen Bosonen. Sie sind stabil, weil es nichts gibt, in das sie zerfallen können.
Elektronen sind die am leichtesten geladenen Fermionen. Sie sind stabil, weil es nichts gibt, in das sie zerfallen können. Sie sind auch Leptonen.
Pions sind die leichtesten Hadronen, aber da sie aus einem Quark und einem Antiquark bestehen, sind sie äußerst instabil. Sie zerfallen typischerweise in zwei Photonen oder ein Elektron und ein Antineutrino oder ein Positron und ein Elektron-Neutrino. Beim Zerfall der Teilchen-Antiteilchen-Paare bleiben die Lepton-Zahlen erhalten.
Das Proton ist das am leichtesten geladene Hadron mit drei Quarks. Erhaltungssätze setzen voraus, dass es stabil ist, ohne dass sie zerfallen können.
Einige Theorien erlauben es, die Erhaltungssätze unter bestimmten Umständen zu brechen. Solche Theorien erlauben einen Protonenzerfall. Wenn ein Protonenzerfall auftritt, wurde er nie beobachtet und die Halbwertzeit muss sehr lang sein.
Die Alpha-Teilchen in der Nähe der Kerne waren von ihrer Ladung betroffen, aber die große Mehrheit der auf die Goldfolie geschossenen Teilchen wurde direkt durchgelassen. Was hat Rutherford aus dieser Tatsache gezogen?
Daß der größte Teil des Atoms leer war. Eine grundlegende Annahme dieses Experiments, die nicht immer gewürdigt wird, ist die unendlich kleine Dünnheit der Goldfolie. Formbarkeit bezieht sich auf die Fähigkeit des Materials, in eine Platte geschlagen zu werden. Alle Metalle sind verformbar, Gold ist unter den Metallen extrem verformbar. Ein Goldblock kann in eine nur wenige Atome dicke Folie geschlagen werden, was meiner Meinung nach ziemlich phänomenal ist, und solche Goldfolien / -filme wurden in diesem Experiment verwendet. Wenn Rutherford schwere alpha- "Partikel" schoss, du
Unten ist die Zerfallskurve für Wismut-210. Was ist die Halbwertszeit für das Radioisotop? Wie viel Prozent des Isotops verbleiben nach 20 Tagen? Wie viele Halbwertszeiten sind nach 25 Tagen vergangen? Wie viele Tage würden vergehen, während 32 Gramm auf 8 Gramm zerfallen?
Siehe unten. Um die Halbwertszeit einer Abklingkurve zu ermitteln, müssen Sie zunächst eine horizontale Linie von der Hälfte der ursprünglichen Aktivität (oder Masse des Radioisotops) ziehen und dann eine vertikale Linie von diesem Punkt auf die Zeitachse ziehen. In diesem Fall beträgt die Zeit für die Halbierung der Masse des Radioisotops 5 Tage. Dies ist also die Halbwertzeit. Beachten Sie nach 20 Tagen, dass nur noch 6,25 Gramm übrig sind. Dies sind ganz einfach 6,25% der ursprünglichen Masse. In Teil i) haben wir herausgefunden, dass die Halbwertszeit 5 Tage beträgt. Na
Die Oberflächentemperatur von Arcturus ist etwa halb so hoch wie die der Sonne, aber Arcturus ist etwa 100 Mal so hell wie die Sonne. Was ist ihr Radius im Vergleich zu den der Sonne?
Der Radius von Arcturus ist 40 Mal größer als der Radius der Sonne. Angenommen, T = Arcturus-Oberflächentemperatur T_0 = Sonnenoberflächentemperatur L = Arcturus-Luminosität L_0 = Sonnenluminosität Wir sind gegeben, quadL = 100 L_0 Nun wird die Luminosität in Bezug auf die Temperatur ausgedrückt. Die pro Flächeneinheit eines Sterns abgestrahlte Leistung ist sigma T ^ 4 (Stefan-Boltzmann-Gesetz). Um die vom Stern abgestrahlte Gesamtleistung (seine Leuchtkraft) zu erhalten, multiplizieren Sie die Leistung pro Flächeneinheit mit der Fläche des Sterns = 4 pi R ^ 2, wobei R