Was passiert mit dem Elektron bei einem Beta-Minus-Zerfall?

Wir wissen, dass bei einem Beta-Minus-Zerfall das Neutron in ein Proton-, Elektron- und Elektron-Antineutrino zerfällt. Nehmen wir also an, wir haben eine Vakuumkammer voller freier Neutronen, die nach einiger Zeit in ihre Zerfallsprodukte zerfallen.

Wenn also das Neutron in ein Proton zerfällt, fängt das Proton das Elektron ein, das während des Zerfallsprozesses emittiert wurde? Was passiert mit all den Elektronen in dieser Kammer, die während des Zerfalls emittiert wurden?

Danke!

Fragen Sie nach einer magischen Inertkammer oder einer echten Vakuumkammer?
@JonCuster Vakuumkammer

Antworten (2)

Die Neutronenzerfallsprodukte bewegen sich in geraden Bahnen, wenn sie in einer Vakuumkammer auf die Wände treffen und verschwinden. Auf jeden Fall können Neutronen nicht im Vakuum enthalten sein. Um sie zu fangen, werden komplizierte Methoden verwendet .

Wird das Proton auch verschwinden?
Das Proton dringt ein wenig in die Wand ein, schnappt sich ein Elektron und wird zu einem Wasserstoffatom. Das ursprüngliche Elektron des Zerfalls hält die Wände neutral
wenn wir die Wände so positiv aufladen, dass es ein positives elektrisches Feld erzeugt? Wird es noch eindringen?
Sie hängt von der Energie des Protons ab. Die Wahrscheinlichkeit, die erste Oberfläche zu durchdringen, ist groß. Im Allgemeinen können Sie das Elektron und Positron in einem Magnetfeld einfangen. Das Problem ist, dass upi eine Neutronenquelle nicht in einer Vakuumkammer einfangen kann, um auf ihren Zerfall zu warten.
Re: "Neutronen können nicht im Vakuum enthalten sein." Ich nehme an, Sie meinen, dass Neutronen nicht mit den Wänden einer typischen Vakuumkammer interagieren .
@jameslarge Ich meine, dass es nicht möglich ist, Neutronen so zu manipulieren, wie man geladene Teilchen manipulieren kann. Die magnetische Dipolwechselwirkung ist nicht stark genug, um einen Griff zu geben. Einmal erzeugt, folgen sie einfach dem Impuls, den sie haben, und treffen entweder auf die Wand und werden absorbiert oder zerfallen, auch abhängig von ihrer Energie.

Die Antwort von Annav ist richtig, dass sich die Neutronenzerfallsprodukte in einer Vakuumkammer auf geraden Wegen bewegen; Elektron und Proton interagieren mit den Wänden der Kammer, werden langsamer und werden zu gewöhnlicher Materie. (Die meisten tatsächlichen Neutronenfallen beinhalten starke Magnetfelder, die die geladenen Teilchen dazu bringen, sich auf nicht geraden Wegen zu bewegen, aber das scheint ein kleines Detail zu sein.)

Allerdings: Da am Neutronenzerfall drei Objekte beteiligt sind, ist die Energie- und Impulsverteilung zwischen Elektron, Proton und Neutrino zufällig. Die beim Zerfall freigesetzte Gesamtenergie beträgt ungefähr 750.000 eV, die typischerweise mehr oder weniger zu gleichen Teilen zwischen dem Elektron und dem Neutrino aufgeteilt wird. Wenn das Neutrino jedoch so viel Energie wegträgt, dass Elektron und Proton zusammen weniger als 13 eV haben, die Bindungsenergie des Wasserstoffatoms, dann ist es möglich, dass das Elektron sofort eingefangen wird. Dies wird als "gebundener Beta-Zerfall" bezeichnet. N → H + v ¯ e . Ab 2014 wurde dieser Prozess nicht beobachtet.

Was passiert mit dem Elektron bei einem Beta-Minus-Zerfall?
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