Frage zum Antineutrino im radioaktiven Zerfall und zum Antineutron

[Mark]

Was ich mich während meiner Schulzeit die ganze Zeit gefragt habe:

- Beim beta-Zerfall muss ja aus Gründne der Impulserhaltung ein (Anti)Neutrino entstehen. Aber worin unterscheiden sich Antineutrinos von normalen Nitrinos?

- Worin unterscheiden sich Neutronen und Antineutronen? Ist es einfach nur eine theoretische Annahme, dass es zu jedem teilchen auch ein Antiteilchen gibt und deswegen auch ein Antineutron geben muss? Ein Antineutron hat ja die gleiche Masse wie ein Neutron und ist ebenfalls ungeladen. Wie erkennt man dann ein Antineutron?

[Carlson]

Ich denke mal es war die Spin Erhaltung weswegen das Neutrino dort auftaucht.
Zum Unterschied Neutrino zum Antineutrino: Spin Ausrichtung
Antineutron: http://de.wikipedia.org/wiki/Antineutron

[BBB]

Das neutrino entsteht wegen der leptonenzahlerhaltung:

http://de.wikipedia.org/wiki/Leptonenzahl

[Carlson]

Interessant, damit gibts es ja mehrere Erhaltungsgrößen, die das Neutrino "benötigen".
Laut google hat Pauli das Neutrino ja wegen der Spinerhaltung und wegen des kontinuirlichen Energiespektrums beim beta Zerfall postuliert. Dazu noch die Leptonenzahl und die von Mark genannte Impulserhaltung. Das wären 4 Erhaltungsätze die als Kompromis mit dem Neutrino leben können...

[Mark]

Wobei das kontinuierliche Energiespektrum beim beta-Zerfall ja eine Folge der Impulserhaltung ist.

Von Leptonen habe ich übrigens in meiner 2 jährigen Physik-Leistungskurszeit noch nie gehört. Naja, vermutlich auch besser so ;)

[kiX]

Wobei das kontinuierliche Energiespektrum beim beta-Zerfall ja eine Folge der Impulserhaltung ist.

Von Leptonen habe ich übrigens in meiner 2 jährigen Physik-Leistungskurszeit noch nie gehört. Naja, vermutlich auch besser so ;)
Wär ja auch schade, wenn du schon alles über Physik gehört hättest, wozu dann noch studieren? ;)

Was ich mich während meiner Schulzeit die ganze Zeit gefragt habe:

- Beim beta-Zerfall muss ja aus Gründne der Impulserhaltung ein (Anti)Neutrino entstehen. Aber worin unterscheiden sich Antineutrinos von normalen Nitrinos?

- Worin unterscheiden sich Neutronen und Antineutronen? Ist es einfach nur eine theoretische Annahme, dass es zu jedem teilchen auch ein Antiteilchen gibt und deswegen auch ein Antineutron geben muss? Ein Antineutron hat ja die gleiche Masse wie ein Neutron und ist ebenfalls ungeladen. Wie erkennt man dann ein Antineutron?

Nun, es war irgendwann mal eine theoretische Annahme, welche sich in einigen Fällen belegen ließ (d.h. man hat die Antiteilchen wirklich gefunden).

Beim Neutrino gibt es aktuell Ideen (die das Standardmodell der Elementarteilchen verletzen), welche besagen, dass das Neutrino sein eigenes Antiteilchen ist. Was dann wiederrum besagt, dass diese sich gegenseitig auslöschen und das Neutrinopaare keine "hohe" Lebensdauer haben.

[Nerothos]

- Worin unterscheiden sich Neutronen und Antineutronen? Ist es einfach nur eine theoretische Annahme, dass es zu jedem teilchen auch ein Antiteilchen gibt und deswegen auch ein Antineutron geben muss? Ein Antineutron hat ja die gleiche Masse wie ein Neutron und ist ebenfalls ungeladen. Wie erkennt man dann ein Antineutron?
Zum Neutrino wurde ja schon recht viel gesagt, deswegen will ich nur hier noch kurz drauf eingehen.

Das Neutron ist ja kein Elementarteilchen, denn es besteht aus 3 Quarks. Im Falle des Neutrons aus einem Up- (Ladung +2/3) und zwei Down-Quarks (Ladung -1/3).
Ein Anti-Neutron ist einfach aus Anti-Quarks aufgebaut, genauer aus einem Anti-Up- (Ladung -2/3) und zwei Anti-Down-Quarks (Ladung +1/3). Damit hat es auch wieder die Gesamtladung Null und verhält sich elektrisch neutral.

Ich könnte mir vorstellen, dass das Anti-Neutron aufgrund der vom Neutron verschiedenen Ladungsverteilung ein anderes magnetisches Moment besitzt und somit nachgewiesen werden kann. Aber das ist nur eine Vermutung, da kann ich jetzt keine Quellen zitieren.

[Mark]

Danke für die Erklärungen :)

Eine Frage hätte ich noch:
Wurden Quarks denn schon einzeln beobachtet? So genau kenn ich mich da nicht aus, aber können Teilchen nicht nur bestehen wenn es aus Quarks mit allen 3 Farbladungen besteht?

[Nerothos]

Danke für die Erklärungen :)

Eine Frage hätte ich noch:
Wurden Quarks denn schon einzeln beobachtet? So genau kenn ich mich da nicht aus, aber können Teilchen nicht nur bestehen wenn es aus Quarks mit allen 3 Farbladungen besteht?

Ja, da hast du Recht. Einzelne Quarks können nicht bestehen. Ein System aus Quarks muss immer die Farbe "Neutral" haben. Bei drei Quarks bedeutet das, dass eines "rot", eines "blau" und das dritte Quark "grün" geladen ist. Analog bei Anti-Teilchen, dort ist das System neutral, wenn ein Quark "antirot", ein anderes "antiblau" und das letzte Quark "antigrün" geladen ist.

Bei Teilchen aus 2 Quarks ist es noch einfacher. Dort reicht es, wenn ein Quark eine Farbe und das andere Quark die Anti-Farbe trägt. Zum Beispiel "rot-antirot".

[cbs_66]

Eins verstehe ich nicht ganz: Irgendwann habe ich mal gelernt das Ladungen nur diskrete Werte (..,-2,-1,0,1,2..) annehmen können. Wie kann es sein das ein Quark da ne Ladung von 2/3 bzw 1/3 haben kann? Spielt es da keine Rolle weil immer nur Quarks zusammen vorkommen, so dass die Ladung dann insgesamt doch 0 oder +1 beträgt?

[Nerothos]

Eins verstehe ich nicht ganz: Irgendwann habe ich mal gelernt das Ladungen nur diskrete Werte (..,-2,-1,0,1,2..) annehmen können. Wie kann es sein das ein Quark da ne Ladung von 2/3 bzw 1/3 haben kann? Spielt es da keine Rolle weil immer nur Quarks zusammen vorkommen, so dass die Ladung dann insgesamt doch 0 oder +1 beträgt?

Nunja, bei Protonen und Neutronen spielt es keine Rolle. Dort stecken immer solche Quarks drin, dass die Ladung eben genau 1 oder beim Neutron genau Null beträgt. Dabei kannst du dir das Neutron vorstellen wie ein Atom. Es hat einen positiven Kern (up-Quark mit +2/3) und dieser wird von den beiden Down-Quarks (Ladung -1/3) abgeschirmt, sodass ein neutrales Teilchen mit der Gesamtladung Null herauskommt. Ist zwar nur ein stark vereinfachtes Bild, aber man kann es zur Veranschaulichung benutzen ;)

Beim Elektron ist es ja wiederrum was anderes, da es nicht aus Quarks aufgebaut ist und "von Haus aus" die Ladung -1 trägt.

[Coda]

Eins verstehe ich nicht ganz: Irgendwann habe ich mal gelernt das Ladungen nur diskrete Werte (..,-2,-1,0,1,2..) annehmen können. Wie kann es sein das ein Quark da ne Ladung von 2/3 bzw 1/3 haben kann? Spielt es da keine Rolle weil immer nur Quarks zusammen vorkommen, so dass die Ladung dann insgesamt doch 0 oder +1 beträgt?
Es wurden noch nie einzelne Quarks beobachtet.