Ist ein Alphateilchen vier Nukleonen oder Dodecaquark?

In einem a Bleiben die 4 Nukleonen auf sinnvolle Weise voneinander getrennt, oder wird es genauer als Hadron angesehen, das aus 12 Valenzquarks besteht, die nicht in Nukleonen unterteilt sind?

Ich nehme an, die Antwort ist ähnlich für 2 H 3 Hand 3 Er. Für schwerere Kerne scheint der Pauli-Ausschluss eine Art innere Struktur zu erzwingen.

Da Kernreaktionen, ob mit H, D, T, 3 Er, 4 Er oder andere Kerne können alle mit denselben Werkzeugen behandelt werden (Kernenergieniveaudiagramme für einen), es ist ziemlich klar, dass es sich um 4 Nukleonen handelt.
Ich vermute, die wörtliche Antwort auf Ihre Frage könnte "Ja" lauten. Das heißt, ich vermute, man könnte beide Modelle sinnvoll anwenden und (nach Ausarbeitung aller nichttrivialen QCD-Wechselwirkungen zwischen den Quarks) im Wesentlichen die gleichen Ergebnisse erzielen. Aber andererseits bin ich nicht wirklich ein Nuklearphysiker, also ist dies nur eine halbgebildete Vermutung.
Ziemlich nah an einem Duplikat von physical.stackexchange.com/q/310820 (exakt, außer dass Sie argumentieren könnten, dass Alphas etwas Besonderes sind) und verwandt mit physical.stackexchange.com/q/13581 und physical.stackexchange.com/q/171037 und möglicherweise andere.

Antworten (2)

Definitiv 4 verschiedene Nukleonen. Kombinationen von mehr als 4 Quarks wurden nie beobachtet. Die Existenz von Tetraquarks ist ziemlich bestätigt [1]: das sogenannte Z(4430), dessen Quarkgehalt ist c c ¯ d u ¯ . Der zweitleichteste Kandidat, das Pentaquark, wurde in Betracht gezogen, aber die Schlussfolgerung ist derzeit, dass es ihn nicht gibt. Also 12 Quarks!

Beachten Sie interessanterweise, dass das oben erwähnte Tetraquark schwerer als ein ist a Partikel (4,4 vs 3,7 GeV/c 2 ). Die mutmaßlichen Pentaquark-Resonanzen haben Massen um 4,4 GeV/c 2 zu. Also auch ohne alle Beweise aus einem Jahrhundert Kernphysik, die darauf hindeuten, dass a Teilchen bestehen aus Nukleonen, ein Dodecaquark wäre eindeutig viel zu schwer…

[1] https://arxiv.org/abs/1404.1903

Forscher am LHC glauben, Hinweise auf Pentaquarks gefunden zu haben[1]. Aber ich stimme zu, dass es ein weiter Weg ist, von Pentaquarks zu Dodecaquarks zu gelangen. [1]: arxiv.org/abs/1507.03414
Ja, ich stimme zu, dass ein Pentaquark das ansprechendste Modell für diese beobachtete Resonanz ist. Alle anderen Alternativen, darunter ein molekular gebundener Zustand zwischen einem Baryon und einem Meson, haben Probleme. Aber das ist eine einzelne Messung in einem einzelnen Kanal: abwarten!
Analoga von leichten Kernen mit anderen Quarks als u oder d existieren, sie werden Hyperkerne genannt. Ich sehe in dieser Antwort keine tatsächlichen Beweise dafür, ob leichte (Hyper-) Kerne Quarksuppe sind oder eine nukleonische Unterstruktur haben.
@Michel Porter Soweit ich weiß, nur Quarks, dh Hypéron (s) unter Nucleons. Ich weiß wenig darüber, sorry.

Demnach ist die Bindung der Quarks in den Protonen und Neutronen viel stärker als die überschwappenden Farbkräfte, die Kernkraft, die sich zum Alpha-Teilchen vereinigen.

Die Struktur für die Alpha-Teilchen kann fast als kristallin wie im Zustand betrachtet werden. Die Abschnitte zu den „Deuteron- und Alpha-Schritten“ veranschaulichen, wie das Fortschreiten stabiler Kerne als Deuteron- oder Alpha-Gebäude visualisiert werden kann. Die Tabelle der stabilen Elemente zeigt ein Konstrukt, das dem ähnelt, was durch ein langkettiges organisches Polymer oder das Abscheidungsmuster erzeugt würde eines kristallinen Sub-Straight. Das Muster stabiler Nuklide weist darauf hin, dass kristalline Subsets gefüllt werden und ein größerer kristalliner Satz aufgebaut wird. Diese Aussage wird klarer, wenn Sie fortfahren.

Also nein, Kerne werden durch die Restfarbkräfte zwischen Protonen und Neutronen zusammengehalten, modelliert mit Pionenaustausch.

Interessanterweise besteht das Alpha in dieser Beschreibung aus zwei PN-Paaren, was ihm eine komplexere Struktur als nur 4 Nukleonen verleiht!
unklar2nuclear ist keine verlässliche Quelle. Es fördert eine persönliche "Ball-and-Stick"-Theorie, nach der einzelne Nukleonen starre Dreiecke von Quarks sind und benachbarte Nukleonen durch Bindungen zwischen einzelnen Quarks verbunden sind ... Auch wenn ein Teil davon wahr wäre (es erinnert qualitativ an die Skyrmion-Kerntheorie), ist es sehr unwahrscheinlich, dass das Gesamtbild stimmt. Es hat keine Verbindung zu QCD, die Autoren berechnen nichts, es ist reine Vermutung.
@MitchellPorter fair genug. Haben Sie einen Link, wo die Pion-Austausche von QCD berechnet werden?
Nicht weit weg. Es scheint, dass Gitter-QCD verwendet wurde, um Kopplungen in einer nuklearen effektiven Feldtheorie zu erhalten, aber ich weiß nicht, ob das zählt ... Gitter-QCD hat auch direkt Eigenschaften eines Di-Baryon-gebundenen Zustands berechnet, und es gibt theoretische Argumente dafür der Wert der Pion-Nukleon-Kopplung in großen N (Farben >> 3) QCD ... Ich suche immer noch, aber es gibt eindeutig noch große Lücken in dem, was hier aus der Fundamentaltheorie abgeleitet oder berechnet werden kann. Noch immer beherrschen heuristische Modelle die Kernphysik.
Ist ein Alphateilchen vier Nukleonen oder Dodecaquark?
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