Neutron-Antineutron-Vernichtung [geschlossen]

Innerhalb weniger MeV ist es aufgrund der Isospin-Symmetrie der starken Wechselwirkung ähnlich der Antiproton-Proton-Vernichtung, die sogar im Ruhezustand stattfindet: Rolle des Delta-Austauschs für die Proton-Antiproton-Vernichtung in Zwei-Pion- und Drei-Pion-Kanäle .

Kein Problem der Energieerhaltung aufgrund der viel kleineren Massen der Pionen gegenüber den beiden Nukleonen.

Dies ist ein echtes Blasenkammerfoto eines Antiprotons (das von unten in das Bild eintritt), das mit einem Proton (im Ruhezustand) kollidiert und vernichtet. Acht Pionen wurden bei dieser Vernichtung produziert. Eines zerfiel in ein Mu + und ein Neutrino. Die Pfade positiver und negativer Pionen krümmen sich im Magnetfeld in entgegengesetzte Richtungen, und das neutrale hinterlässt keine Spur.

Dies ist ein Antiproton-Proton, aber Antineutron-Neutron würde genauso aussehen (es ist unmöglich, einen Strahl von Antineutronen zu erhalten). Die durchschnittliche Pion-Multiplizität im Ruhezustand beträgt fünf, zwei geladene Pi0 3 (Anmerkung, Durchschnitt).

Es könnte aus Gründen unterdrückt werden, aus denen ich zu faul bin, den Prozess zu untersuchen (Symmetriebedenken, insbesondere in Bezug auf Rotationen), aber Energie ist kein Problem. Wenn die beiden Neutrinos genügend kinetische Energie haben, kann sie in die Masse der Pionen umgewandelt werden (unter anderem auch Elektron-Positron-Erzeugung). In der Mathematik suchen wir nach Lösungen, die alle folgenden Gleichungen erfüllen:

$$\begin{align}E_{\nu} + E_{\overline{\nu}} &= E_{+} + E_{0} + E_{-}, \\ \vec{p}_{\nu} + \vec{p}_{\overline{\nu}} &= \vec{p}_{+} + \vec{p}_{0} + \vec{p}_{-}, \\ m_{\nu}^2 c^4 &= E_{\nu}^2 - c^2 \vec{p}_{\nu}\cdot \vec{p}_{\nu}, \\ m_{\overline{\nu}}^2 c^4 &= E_{\overline{\nu}}^2 - c^2 \vec{p}_{\overline{\nu}}\cdot \vec{p}_{\overline{\nu}}, \\ m_+^2c^4 & = E_{+}^2 - c^2 \vec{p}_{+}\cdot \vec{p}_{+}, \\ m_0^2c^4 & = E_{0}^2 - c^2 \vec{p}_{0}\cdot \vec{p}_{0}, \ \mathrm{and} \\ m_-^2c^4 & = E_{-}^2 - c^2 \vec{p}_{-}\cdot \vec{p}_{-}. \end{align}$$ Das sind 9 Gleichungen und 12 Unbekannte, also hat der Raum möglicher Lösungen 3 Dimensionen.

Gute Frage. Wie Anna betonte, wenn Neutron und Anti-Neutron mit einigen MeV zusammen werfen, werden sie zweifellos in verschiedene Teilchen und EM-Strahlung spritzen.

Aber was bedeutet Vernichtung? Normalerweise bedeutet es die Anziehung geladener Teilchen mit unterschiedlichem Vorzeichen, zum Beispiel ein Elektron und ein Positron. Während der Annäherung senden sie EM-Strahlung aus und dieser Prozess - wie er zwischen Elektron und Proton oder zwischen Positron und Antiproton passiert - hört nicht in einiger Entfernung auf.

Das Neutron und das Antineutron werden sich nicht von selbst annähern und es findet keine Vernichtung statt, da keine elektrischen Felder vorhanden sind. Es gibt eine Ausarbeitung von mir darüber, wie die Annäherung geladener Teilchen modelliert werden kann und aufgrund dessen eine Neutronen-Antineutronen-Vernichtung unmöglich ist (aus der obigen Definition dessen, was eine Vernichtung ist). Das Vorhandensein elektrischer Felder ermöglicht es Partikeln, gebunden zu werden oder sich aufzulösen.