A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
A nukleon az atommagot alkotó részecskék: a neutron és a proton közös neve. Az atommagban az erős kölcsönhatás tartja össze őket. Nagyjából egyforma tömegűek és átmérőjűek. Az atom tömegének döntő részét a nukleonok adják, az atom tömegszáma emiatt a nukleonok számával egyezik. A nukleonok barionok. Az 1960-as évekig elemi részecskének gondolták őket, ekkoriban a közöttük ható kölcsönhatással definiálták az erős kölcsönhatást. Ma már tudjuk, hogy összetett részecskék, kvarkokból és gluonokból épülnek fel. A nukleonok tulajdonságainak megértése a kvantumszíndinamika egyik fő célja.
Proton
A proton a legkönnyebb barion és stabilitása a barionszám megmaradásának mértéke. A proton élettartama így erős kényszert ró ki az olyan spekulatív elméletekre, amelyek megpróbálják kiterjeszteni a részecskefizika standard modelljét.
Spinje és paritása 1/2+, töltése +1, tömege 938 MeV. A proton a hidrogén atommagja. Mágneses momentuma 2,79 magmagneton. Elektromos dipól momentuma nullával konzisztens, felső határa 0.,4·10−23 e-cm. A töltéssugarát – ami 0.870 fm – főleg rugalmas elektron-proton szórással szokás mérni.
Néhány nagy egyesített elméletben bomolhat. Felezési idejének jelenlegi alsó határa 2,1·1029 (kétszáztíz kvadrilliárd) év. Bizonyos bomlási módokra (antilepton vagy lepton és egy mezon) a határ gyakran jobb, mint 1032 (száz kvintillió) év. A protont ezért stabil részecskének tekintjük, és a barionszámot megmaradó mennyiségnek.
Protonszórás
A protonszórással kapcsolatos kutatások a nagy energiájú fizikai átalakulások egyik központi témája lett az utóbb időkben. Nem csupán az egyes jelenségek jobb megértéséhez vezethetnek, hanem a természeti erők alapvető tulajdonságainak mélyebb megismerésének alapját képezhetik. A protonok és neutronok barionszáma 1, elvileg a természetben ez számít a legkisebb egységnek. A proton – mivel valamivel könnyebb mint a neutron (a tömegkülönbség 0,14 %-a a proton tömegének, amely megakadályozza a proton bomlását. Ezen jelenség járul hozzá a világegyetem jelenlegi működésének fenntartásához. Egyéb esetben a hidrogén stabilitása felborulna, vagy pedig a proton befogná az elektront és neutronná alakulna át.
A barion szám ugyanakkor csak egy a standard modell egy véletlenszerűen megállapított szimmetria. Mivel nem fundamentális jellegű, a modell bármely kiterjesztése során sérülhet. Ha a barionszám konzervatív jellege sérülne, a proton számos módon bomlást szenvedhetne, például a
Neutron
A neutron semleges, spinje és paritása 1/2+, tömege 940 MeV. Élettartamának legprecízebb mérései különféle csapdákból és nyalábmérésekből származik. Élettartama 886 s. Gyenge kölcsönhatással bomlik:
Mágneses momentuma -1,91 magmagneton. Az erős kölcsönhatásnak mind az időtükrözési, mind a paritás invarianciája miatt a neutron elektromos dipólmomentumának nullának kell lennie. A mérések csak egy felső határértéket állítottak fel: 0,63×10·10−23 e-cm. A négyzetes töltéssugarát alacsony energiájú elektron-neutron szórással lehet mérni: -,.116 fm².
A barionszám-megmaradás sérülése a neutron és antineutron közötti oszcilláció megjelenéséhez vezethet, aminek során a barionszám két egységgel változna. Nukleáris reaktorokból származó szabad neutronok, valamint magokban kötött neutronok vizsgálatával egy oszcilláció periódusidejére alsó határul 1.3×108 másodperc, azaz mintegy 40 év adódott. A protonéhoz képest sokkal gyengébb határ a megfigyelés nehézségeivel magyarázható.
Izospin
A proton és a neutron a töltésüktől eltekintve rendkívül hasonló tulajdonságokkal rendelkező részecskék. Heisenberg ezt megmagyarázandó bevezetett egy belső kvantumszámot, az izospint, ami az erős kölcsönhatás során megmaradó mennyiség. Az elektromágneses kölcsönhatás sérti, hiszen a két részecske töltése nem ugyanaz.
Miután két komplex állapotfüggvény közötti szimmetriával definiáljuk, ezért SU(2)-szimmetriáról van szó, amit SU(2)I-vel szoktunk jelölni. Az algebrája ugyanaz tehát, mint a spiné, a nevét erről kapta, de egyébként semmi köze hozzá.
Az izospin harmadik komponense (I3) jelenik meg a Gell-Mann-Nishijima összefüggésben, ami az elektromágneses kölcsönhatásban megmarad. A gyenge kölcsönhatás nem őrzi meg sem az izospint, sem a harmadik komponensét.
Antinukleonok
A CPT-szimmetria nagyon szoros feltételt szab a részecskék és antirészecskék tulajdonságainak kapcsolatára. Például a töltésnek és minden töltésjellegű kvantumszámnak (például barionszám) a -1-szeresüknek kell lenniük a megfelelő antirészecskékre (protonra ezt 10−8 pontosságig ellenőrizték). A tömegük (proton-antiproton) egyenlőségét is 10−8 pontossággal igazolták. Antiprotonokat Penning-csapdában tartva a töltés-tömeg hányadosuk egyenlőségét 90·10−12 pontossággal tesztelték. A mágneses momentumok összehasonlítása (ezek ellentétes előjelűek) 8·10−3 magmagneton pontossággal sikerült. A neutron-antineutron rendszerre a tömegek 9·10−5 pontossággal ugyanazok.
Források
- Musulmanbekov, G. (2016. február 5.). „Deformed nucleon, vorticity and proton spin”. Journal of Physics: Conference Series 678, 012006. o, Kiadó: IOP Publishing. DOI:10.1088/1742-6596/678/1/012006. ISSN 1742-6588.
- Fényes. Atommagfizika II. : részecskék és kölcsönhatásaik : [egyetemi tankönyv (lett nyelven). Debreceni Egyetemi Kiado (2013). ISBN 978-963-318-397-7. OCLC 922687784 83 - 123.o.
- Eichten, EJ (1992. április 1.). „Flavor asymmetry in the light-quark sea of the nucleon.”. Physical review. D, Particles and fields 45 (7), 2269–2275. o. ISSN 0556-2821. PMID 10014609.
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.
Analóg multiméterek túlterhelés elleni védelme
Egyenáram
Egyenáram mérése
Egyenirányítós lengőtekercses műszer
Elektromágnes (fizika)
Elektromos feszültség
Elektromos térerősség
Fáziseltolódás
Fázismutató
Fajlagos ellenállás
Feszültséggenerátor
Feszültségváltó
Forgó mágneses tér
Háromfázisú hálózat
Hőelektromosság
Hatásos ellenállás
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.