Harte Partikel und weiche Partikel

Es ist eine schlampige Verwendung, harte Teilchen sind diejenigen, die aus "harter Streuung", dh tiefinelastischer Streuung, stammen und Teilchen mit viel Energie sind. Weiche Teilchen sind diejenigen mit niedriger Energie und die Zuschauer oder Trümmer der starken Wechselwirkung.

Die Unterscheidung ist sinnvoll bei der Proton-Proton- oder Proton-Antiproton-Streuung, siehe zum Beispiel diesen Link.

Es ist eine Abkürzung für die Beschreibung der kinetischen Energie eines Teilchens, indem man die Art von Kollisionen vorwegnimmt, die ein Teilchen erzeugen wird. Energiereichere Partikel werden "härter treffen" und weniger energetische Partikel werden "weicher treffen".

Annavs Antwort enthält einige Beispiele aus der Hochenergiephysik, aber auch Menschen mit niedriger Energie verwenden diese Terminologie. Thermische Neutronen, die auf Cadmium einfangen, erzeugen "harte" 8-10 MeV-Gammastrahlen, während Neutronen auf Bor "weiche" Halb-MeV-Gammastrahlen erzeugen. Die einsilbige Beschreibung der Energie des Photons ist eine effiziente Möglichkeit, sich daran zu erinnern, dass Sie unterschiedliche Abschirmungsanforderungen für verschiedene Ziele haben. (Lachen Sie mich nicht aus, Hochenergiemenschen, weil ich ein 10-MeV-Photon als "hart" empfinde; da dies eine typische Nukleonentrennungsenergie ist, ist sie im Grunde so viel, wie Sie von einem intakten Kern im Ruhezustand bekommen können.)

Als Doktorand hatte ich die Erfahrung, einen Absorber in einen Neutronenstrahl zu stecken, der langsamere Neutronen besser frisst als schnellere. Ich zeigte meinem Mentor eine Vorher-Nachher-Darstellung des Neutronenspektrums, wo es bei jeder Energie nach dem Absorber weniger Neutronen gab als vorher, und er bemerkte die Formänderung und sagte: „Oh, okay, der Absorber hat das Spektrum verhärtet ." Das ist meiner Erfahrung nach eine ziemlich typische Verwendung.

Die Verteilung der Teilchenenergien wird in Form eines Spektrums ausgedrückt$dN/dE$wo$N$ist die Anzahl der Teilchen mit Energie$E$. Beim Vergleich zweier Teilchenpopulationen wird diejenige mit einem größeren Anteil an hohen Energien als "härter" bezeichnet. Wenn also beispielsweise die Spektren durch ein Potenzgesetz gut parametrisiert sind ($dN_i/dE\propto E^{-\alpha_i}$), dann hat Population 1 ein härteres Spektrum als Population 2, wenn$\alpha_1<\alpha_2$.