wert Erklärung Elektron Neutronen Proton neutron Grundzustand

Doppelneutron

Von: , Frage gestellt am So, 4. Mär 2007

Hallo!

Weiß jemand, warum es das Nuklid ²₀n nicht gibt? (Zwei Neutronen, kein Proton)? Oder gibt es dieses Teilchen tatsächlich?

Meine Gedanken: Die starke Wechselwirkung müsste die beiden Neutronen zusammen halten. Freie Neutronen zerfallen mit einer Halbwertszeit von rund 10 min. Ich weiß nicht, ob die Bindung der beiden Neutronen sie stabilisiert, aber selbst wenn sie das nicht täte, würde es ziemlich lang dauern, biss das Nuklid zu Deuterium zerfällt.

Mal angenommen, es gäbe das Doppelneutron. Welche experimentellen Möglichkeiten hätten wir eigentlich, um es nachzuweisen?

Michael

4 Antworten zu dieser Frage

1. Antwort von nach 7 Stunden 0 hilfreich

   Re: Doppelneutron

   Hallo,
   
   Einwand ohne Beantwortung der Frage: ein Doppelneutron bindet kein Elektron, ist also kein Atomkern, ist also kein Nuklid.
   
   Ansonsten würde ich annehmen, dass der "Neutronenüberschuss" zu gross ist, um ein stabiles Teilchen zu bilden.
   
   Gruss Reinhard [Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
   

   • Antwort von nach 11 Stunden 0 hilfreich

     Re^2: Doppelneutron

     Hallo! Einwand ohne Beantwortung der Frage: ein Doppelneutron bindet
     kein Elektron, ist also kein Atomkern, ist also kein Nuklid.
     Das einzelne Neutron wird aber (obwohl es ebenfalls nicht als Atomkern taugt) in der Nuklidkarte geführt. Ansonsten würde ich annehmen, dass der "Neutronenüberschuss"
     zu gross ist, um ein stabiles Teilchen zu bilden.
     Wie vielleicht aus meiner Frage hervor geht, erwarte ich gar nicht unbedingt, dass es stabil ist. Aber selbst mit einer Halbwertszeit von einigen Minuten wäre es ein vergleichsweise langlebiges Teilchen.
     
     Michael
     

2. Antwort von nach einem Tag 3 hilfreich

   Re: Doppelneutron

   Hallo Michael, Weiß jemand, warum es das Nuklid ²₀n
   nicht gibt? (Zwei Neutronen, kein Proton)?
   Das Potenzial der Nukleon-Nukleon-Wechselwirkung enthält einen Term, der vom Spin der beiden Nukleonen abhängt. Dieser Term ist das "starke" Pendant zur Wechselwirkung zweier magnetischer Dipole, wirkt also anziehend im Falle paralleler Spinstellungen und abstoßend im Falle antiparalleler Spinstellung.
   
   Im Falle des Proton-Proton- oder Neutron-Neutron-Systems kommt im Grundzustand aufgrund des Pauli-Prinzips nur die antiparallele Spinstellung in Frage, da ansonsten die beiden Teilchen in allen Quantenzahlen übereinstimmen würden. Die Gesamtenergie ist dann aufgrund der abstoßenden Spin-Spin-Wechselwirkung größer als Null, sodass kein gebundener Zustand möglich ist.
   
   Im Falle des Neutron-Proton-System haben wir es jedoch mit unterscheidbaren Teilchen zutun*, sodass hier im Grundzustand auch die parallele Spinstelung beider Teilchen erlaubt ist. Die nun resultierende anziehende Spin-Spin-Wechselwirkung hat dann eine negative Gesamtenergie zur Folge und ergibt somit einen gebunden Zustand.
   
   Dieser schwach gebundene Zustand ("Deuteron") existiert übrigens nur im Grundzustand, ist also ein äußerest empfindliches Gebilde.
   
   Gruß
   Oliver
   
   *genauer: gleiche Teilchen, verschiedener Isospin
   

   • Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich

     Danke

     Hallo Oliver!
     
     Vielen Dank und Kompliment für die verständliche und hilfreiche Erklärung!
     
     Leider kann ich Dir nur ein Sternchen geben!
     Michael
     

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