Wie verteilt sich die Energie bei einer Proton-Antiprotion-Vernichtung?

Ich kenne die Produkte der Vernichtung, aber ich weiß nicht, wie viel Energie jedes Teilchen hat oder bekommt. Ich weiß zum Beispiel, dass bei jeder Vernichtung 1876 MeV freigesetzt werden. Nun wird diese Energie auf eine Anzahl von Pionen verteilt, also wie viel Energie erhält jedes Pion?

Außerdem wird diese Energie zwischen kinetischer und Ruhemassenenergie verteilt, wie wird sie verteilt? und wohin geht die kinetische energie, wenn die pionen zerfallen?

Und was ist mit dem Elektron, das wir aus dem Myonenzerfall erhalten? Wie viel Energie erhält es und ist diese Energie leicht zu gewinnen oder fliegt es einfach weg, ähnlich wie ein Neutrino? Ich meine, wie weit wird das Elektron in einem Medium gehen, bis seine Energie absorbiert ist?

BEARBEITEN: Ich habe diese Frage gestellt, weil ich verwirrt bin, wohin die kinetische Energie der Teilchen geht. Erstens erhält das neutrale Pion 390 MeV Gesamtenergie, wovon 135 MeV die Energie der Ruhemasse und 255 MeV seine kinetische Energie sind. Wie einige Leute vorher gesagt haben, führt der Zerfall des neutralen Pions zu 2 Gammastrahlen mit jeweils 67 MeV, was nur die Ruhemassenenergie über zwei ist, wo ist also die kinetische Energie geblieben? Hätte das Pion nicht 2 Gammastrahlen mit jeweils 195 MeV unter Berücksichtigung der Energieeinsparung erzeugen sollen?

Zweitens die geladenen Pionen. Sie erhalten neben dem neutralen Pion auch 395 MeV Energie. Wenn sie zerfallen, ist das Produkt ein Myon und ein Neutrino, von dem ich nicht weiß, wie sich die Energie hier verteilt. Dann zerfällt das Myon in ein Elektron oder ein Positron und 2 weitere Neutrinos, von denen ich auch nicht weiß, wie viel Energie sie bekommen.

Drittens die kinetische Energie der geladenen Pionen. Wie verlieren die geladenen Pionen ihre kinetische Energie? und was passiert, wenn das geladene pion zerfällt, bevor es seine kinetische energie verliert?

Alle diese drei Fragen wurden in der zugehörigen Frage nicht behandelt, und daher ist dies kein Duplikat.

Nein, in der vorherigen Frage ging es nicht um den Teil der kinetischen Energie, weder um die Energie der Myonen noch der Elektronen.
@BenCrowell, kannst du mit dem Teil der kinetischen Energie helfen? Ich habe eine Gleichung gesehen, die Delta E als kinetische Energie angibt, wenn ein Proton ein Antiproton vernichtet. Also, in welcher Form wird diese Energie freigesetzt?
Abanob, wenn das vorgeschlagene Duplikat nicht das anspricht, was Sie wissen möchten, sollten Sie Ihre Frage bearbeiten, um dies zu sagen, und auch erklären, wonach genau Sie suchen, was die andere Frage nicht enthält.
@DavidZ, habe ich gerade gemacht. Hoffe das ist aber so gemeint.
Die Energie von 67 MeV für die neutralen Pionen ist nur vorhanden, wenn sie anhalten und dann im Ruhezustand zerfallen, was höchstwahrscheinlich nicht der Fall ist.
Ich stimme der Frage @BenCrowell, die damit verbunden ist, ein Duplikat zu sein, nicht zu, da in dieser Frage nur gefragt wird, wie viel Energie für den täglichen Gebrauch extrahiert werden kann, während diese Frage im Detail danach fragt, wie die Kollisionsenergie zwischen den neu erzeugten Partikeln neu verteilt wird. Sie sind überhaupt nicht gleich.

Antworten (1)

: Ich habe diese Frage gestellt, weil ich verwirrt bin, wohin die kinetische Energie der Teilchen geht. Erstens erhält das neutrale Pion 390 MeV Gesamtenergie, wovon 135 MeV die Energie der Ruhemasse und 255 MeV seine kinetische Energie sind.

Wir sprechen von durchschnittlichen Zahlen. Im Durchschnitt gibt es fünf Pionen, im Durchschnitt haben sie jeweils 390 MeV, im Durchschnitt ...

Wie einige Leute vorher gesagt haben, führt der Zerfall des neutralen Pions zu 2 Gammastrahlen mit jeweils 67 MeV, was nur die Ruhemassenenergie über zwei ist, wo ist also die kinetische Energie geblieben? Hätte das Pion nicht 2 Gammastrahlen mit jeweils 195 MeV unter Berücksichtigung der Energieeinsparung erzeugen sollen?

Die 67 MeV ist die Energie im Schwerpunktsystem des pi0. Da sich der pi0 im Labor befindet, haben Sie Recht, dass die beiden Gammastrahlen im Durchschnitt jeweils 195 MeV haben.

Zweitens die geladenen Pionen. Sie erhalten neben dem neutralen Pion auch 395 MeV Energie. Wenn sie zerfallen, ist das Produkt ein Myon und 2 Neutrinos, von denen ich nicht weiß, wie sich die Energie hier verteilt.

Pionen zerfallen in zwei Körper, sie gehen zu einem Myon und einem Myon-Anti/Neutrino (um die Leptonenzahl zu erhalten). Ein Zweikörperzerfall und am Massenschwerpunkt des Pions erhält das Neutrino die meiste kinetische Energie . Was im Labor passiert, hängt von der Winkelverteilung des Zerfalls gegenüber der Bewegungsrichtung des Pions ab.

Dann zerfällt das Myon in ein Elektron oder ein Positron und 2 weitere Neutrinos, von denen ich auch nicht weiß, wie viel Energie sie bekommen.

Dies sind drei Körperzerfälle und ihre Verbreitung kann in der Literatur von einigen Jahrzehnten zurück gefunden werden.

Drittens die kinetische Energie der geladenen Pionen. Wie verlieren die geladenen Pionen ihre kinetische Energie?

Geladene Teilchen interagieren mit dem Feld der Moleküle der Materie, durch die sie gehen, und verlieren ein wenig kinetische Energie, indem sie sie ionisieren, deshalb können wir ihre Spuren in Blasenkammerbildern sehen. In dichter Materie verlieren sie schnell Energie.

Schauen Sie sich diesen Vortrag an.

und was passiert, wenn das geladene pion zerfällt, bevor es seine kinetische energie verliert?

Hier ist ein Pion , das stoppt und in ein Myon hineingeht usw. Beim Flug wird der größte Teil des Impulses vom Myon weitergetragen . Es zerfällt im Flug in ein Myon und ein Neutrino, die die gesamte Energie (Masse und Kinetik) des Pions teilen.

Ich denke, Sie versuchen, auf den Punkt gebrachte Informationen zu erhalten, die einen Kurs in Elementarteilchenphysik erfordern. Es ist nicht möglich. Wissen kann nicht durch Handbewegungen weitergegeben werden. Um solche Angelegenheiten zu verstehen, müssen Probleme gelöst und Zeit darauf verwendet werden, relevantes Material zu lesen. Studenten, die in Kursen sitzen, sind nicht dumm, sie sind daran interessiert, dieses Zeug zu lernen, das Sie durch Osmose zu absorbieren versuchen. Es ist nicht möglich. Wenn Sie Details brauchen, müssen Sie die Zeit aufwenden, die notwendig ist, um Details zu verstehen.

Vielen Dank. Ich habe nur noch eine Frage, und ich verspreche, dass keine Frage dieser Art noch einmal gestellt wird, nur diese. Ich habe versucht, so viel wie möglich aus dem Vortrag zu verstehen, den Sie mir gegeben haben, aber es gibt eine Sache, bei der ich keine Nummer bekommen konnte, bei der ich Ihre Hilfe brauchen könnte. Die Zahl, die ich brauche, ist der Prozentsatz der Energie, die ein Pion mit einer kinetischen Energie von 250 MeV verliert, wenn es 5 cm Blei durchdringt. Können Sie mir bitte dabei helfen?
Hier ist auch die relevante Kurve für Blei: Seite fünf, pdg.lbl.gov/2011/reviews/… . es ist etwa 1 MeV, multipliziert mit der Bleidichte 11,34 g/cm^3, multipliziert mit dem cm des Weges, also etwa 50 MeV Verlust auf 5 cm Weg im Blei. Wenn die Energie abnimmt, verliert sie mehr, wenn Sie sich die Kurve ansehen.
Wie verteilt sich die Energie bei einer Proton-Antiprotion-Vernichtung?
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