Schwache Zerfälle von Pionen und Myonen

Kern- und Strahlungsphysikvorlesung von Prof. Dr. P. Zimmermann

Der Artikel Schwache Zerfälle von Pionen und Myonen basiert auf der Vorlesungsmitschrift von Moritz Schubotz des 16.Kapitels (Abschnitt 0) der Kern- und Strahlungsphysikvorlesung von Prof. Dr. P. Zimmermann.

Schwache Zerfälle von Pionen und Myonen	Schwache Zerfälle von Pionen und Myonen
		Kernphysik Einleitung Abschirmung radioaktiver Strahlung Alpha-Zerfall Beta-Zerfall Gamma-Zerfall Neutrinoexperimente Paritätsverletzung beim beta-Zerfall Schwache Zerfälle von Pionen und Myonen Synchrotron- und Laserstrahlung Kernradien Bindungsenergien Tröpfchenmodell, Weizsäckersche Massenformel Kerndrehimpulse und elektromagnetische Kernmomente Messung von Kernmomenten Das Schalenmodell des Kerns Kernkräfte Kernzerfälle, Strahlenschutz

Die Abfrage enthält eine leere Bedingung.

Neben "normalem" ß-Zerfall der Nukleonen schwache Zerfälle auch bei anderen "Elementarteilchen", erkennbar an der relativ großen Lebensdauer.

Pionen

Pionen (vor Quarkmodell Austauschteilchen der starken WW)

${\begin{aligned}{{\pi }^{+}}&\to {{\mu }^{+}}+{{\nu }_{\mu }}\\{{\pi }^{-}}&\to {{\mu }^{-}}+{{\bar {\nu }}_{\mu }}\\\end{aligned}}$

${{t}_{1/2}}=2,5\times {{10}^{-8}}{\text{s}}$, dagegen ${{\pi }^{0}}{\underset {\begin{smallmatrix}{\text{elektro-}}\\{\text{magn}}{\text{. WW}}\end{smallmatrix}}{\mathop {\to } }}\,2\gamma$

mit $t_{1/2}=10^{-16}{\text{s}}$

Ruhemassen: 11"± 139,6 MeV /L± 105,6 MeV M= 34 MeV = 30 MeV (EI/) + 4 MeV (E/L) Experiment von Danby et al. nachgewiesen "inverser ß-Zerfall" nicht nachgewiesen

Myonen

Myonen ("schwere" Elektronen) /L - ->e + 'I"/ e + I//L /L+ -> e+ + I/ '" e + I//L

Tau-Teilchen

Tau-Teilchen T± "superschwere" Elektronen mTc 2 '" 1,8 GeV und damit dritte Sorte von Neutrinos, die Tau-Neutrinos I/ T (1976). Nach dem Vorbild der Vereinheitlichung von elektrischen und magnetischen Vorgängen durch Maxwell nun Vereinheitlichung von elektromagnetischer und schwacher WW zur elektroschwachen WW (Glashow 1960), Weinberg und Salam 1967). Dabei treten 4 Austauschteilchen, nämlich das masselose Photon und die drei massiven intermediären Bosonen W± (81 GeV) und ZO (94 GeV) auf. Der ß-zerfall kann damit gewissermaßen als "Zweistufenprozeß" beschrieben werden, z. B. n->p+W 4e- +

zusammenfassung mit den Quarks zum Standardmodell: Quarks Q: 1. Gen. (uP 2. Gen. charm 3. gen. top I -]" down ~ strange bottom Baryonen Mesonen z. B. P ~ (u u d) z. B. 1f- ~ (d ü) Gluonen (masselose Vektorbosonen) als Austauschteilchen für die starke WW