V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
stabilních atomových jádrech jsou neutrony stabilní, volný neutron (ve
vakuu) rozpadá poločasem cca 13minut β−-rozpadem ν'e proton, elektron
a antineutrino. Experimenty zatím dávají odhady τp>1030 let. Vzhledem zákonu zachování
baryonového čísla mohou být antinukleony produkovány pouze párech společně s
nukleony.10. grandunifikační teorie připouštějí nestabilitu protonu, který měl rozpadat miony pozitrony na
jeden neutrální dva nabité piony [p+ (µ+ nebo e+) (πo nebo π++π-)] dobou života řádově τp≈1030-1033 roků.
http://astronuklfyzika.Chadwickem při ostřelování jader berylia částicemi
alfa (viz §1.
Při nízkých energiích antiprotonů nebo při jejich zastavení (viz níže) dochází zániku nukleonových
párů produkcí mezonů, kvant gama, popř. jaderný magneton, který 1836-krát menší než Bohrův magneton (zjednodušeně to
můžeme představit tak, při stejném spinu náboji těžký proton "rotuje pomaleji", než lehký elektron). 3,6GeV; pokud však tato interakce probíhá při ostřelování jádra, může být prahová
energie produkce antiprotonů nižší (kolem 3GeV). Antineutrony vznikají podobných reakcích p
→ resp. ,
přičemž prahová kinetická energie ostřelujícího protonu laboratorní terčíkové soustavě) činí asi
5,6GeV, resp. Nejdokonalejším zařízením tohoto
druhu Superkamioka-NDE Japonsku, které sice nezaznamenalo žádný rozpad protonu, ale bylo velice úspěšné
při detekci spektrometrii neutrin (viz pasáž "Neutrina" §1. Při
vysokých energiích zde mohou vznikat další těžké částice jako jsou hyperony, což bude zmíněno níže.10-27kg 1836,151 938,256MeV/c2. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. 1.5 Elementární částice
Proton p+
nese kladný elementární elektrický náboj stejné absolutní velikosti jako elektron, jeho klidová
hmotnost 1,6726. Nejobvyklejší způsob produkce antiprotonů reakcích
p resp.
Protony, jakožto jádra vodíku, byly objeveny při studiu elektrických výbojů plynech zhruba stejné době jako
elektrony (koncem 19.htm (14 43) [15. Neutrony byly objeveny r.2008 12:13:46]
.1932 J.
*) Tzv. Proton
je stabilní částice (pomineme zde některé spekulace možném rozpadu protonu *).h/4πmp tzv. n', dále pak reakcích antiprotonů n', n'
+ π−.
Neutron no
je elektricky neutrální, jeho klidová hmotnost 1,6748.
Tento rozpad byl způsoben přeměnou kvarku lepton prostřednictvím bosonu vzhledem obrovské hmotnosti
bosonu jeho pravděpodobnost nesmírně malá. Zánik párů
(p',p) silnou interakcí, při níž nejčastěji vznikají mezony (jen malém procentu mezony K);
nejmenší počet vzniklých mezonů vzhledem zákonu zachování hybnosti jsou mezony většinou
jich však vniká více, nejčastěji mezonů typická interakce tohoto druhu je: p'+p→2π++2π−+πο .
Antiproton p'− protonu liší jen svým záporným nábojem opačným směrem
magnetického momentu, vakuu rovněž stabilní částicí.RNDr.
Antiprotony antineutrony pozemské přírodě nevyskytují, vznikají při interakci částic
vysokých energií zase pak zanikají interakcemi nukleony. Tyto pokusy o
pozorování rozpadu protonu provádějí hluboko pod zemí důvodu odstínění kosmického záření), kde jsou
umístěny velké nádrže vodou, opatřené mnoha fotonásobiči, které mohly zaregistrovat slabé záblesky
způsobené průchodem rychlých částic vzniklých jako produkty rozpadu protonu. Samotný proton tvoří jádro nejjednoduššího
prvku vodíku 1H1.). Antineutron n'o neutrální částicí
jako neutron, něhož liší jen opačnou orientací magnetického momentu, poločas jeho rozpadu
ve vakuu stejný jako neutronu, rozpadá podle schématu n'o p'− antiproton,
pozitron neutrino.2 "Radioaktivita").
Při interakcích antinukleonů jsou nejdůležitěší interakce (p',p) antiprotonů protony. dochází reakci p'+p→n+n' ("výměna náboje"). Magnetický moment protonu je
e.10-27kg 1838,65 939,55MeV/c2 o
něco vyšší než protonu.1 "Atomy atomová jádra").cz/JadRadFyzika5.stol. Počet protonů v
jádře (protonové číslo určuje zároveň počet elektronů obalu tudíž "velikost" atomu a
jeho chemické vlastnosti při slučování dalšími atomy
