hallo zusammen…
eben bin ich auf ein buch gestossen wo es drin stand…das nach ner bestimmten zeit, die elemente verfallen und zu der nächstniedrigeren kategorie umgewandelt werden…heisst das das alle stoffe irgentwann so zerfallen bis sie nur noch wassersoff sind??
mfg
asi
Hi.
Leichte Elemente fusionieren zu schwereren Elementen(wie z.b. der Wasserstoff in der Sonne), schwere Elemente (wie z.B. Uran oder bestimmte Kohlenstoffisotope)sind je nach Isotop stabil oder radoiaktiv --> letztere zerfallen über bestimmte Zerfallsreihen, bis ein nicht mehr zerfallsfähiges Isotop entsteht. Es trifft sich also alles in der Mitte bei mittelschweren Elementen, die weder durch Fusion noch durch Zerfall Energie freisetzen können, und nicht beim Wasserstoff.
A.
hallo
eben bin ich auf ein buch gestossen wo es drin stand…das nach
ner bestimmten zeit, die elemente verfallen und zu der
nächstniedrigeren kategorie umgewandelt werden…heisst das
das alle stoffe irgentwann so zerfallen bis sie nur noch
wassersoff sind??
Ja, aber selbst das ist noch nicht das Ende vom Lied, da auch Protonen nur eine begrenzte Lebensdauer von schätzungsweise 1032 - 1034 Jahre haben. Wenn das letzte Proton zerfallen ist, gibt es im Universum nur noch Elektronen Neurtinos und Strahlung. Das Ende allen Seins ist also trübe und kalt. 
Guckst du hier:
http://www.webber.physik.uni-freiburg.de/~hon/vortra…
Gruß
Oliver
Hallo,
eben bin ich auf ein buch gestossen wo es drin stand…das nach
ner bestimmten zeit, die elemente verfallen und zu der
nächstniedrigeren kategorie umgewandelt werden…heisst das
das alle stoffe irgentwann so zerfallen bis sie nur noch
wassersoff sind??
Dies trifft nur auf sog. instabile (radioaktive) Isotope zu. Diese zerfallen unter Abgabe von Strahlung (Radioaktivität) in ein leichteres Isotop. Beispiele dafür sind z.B. Uran-238 oder Plutonium-239. Wie schnell das geht, sagt die jeweilige Halbwertszeit des Isotops aus. Bis von 10kg Uran-238 nur noch 5kg Uran-238 übrig sind, vergehen z.B. 4.5 Milliarden Jahre.
Ist das durch den Zerfall entstehende Isotop wieder nicht stabil, zerfällt dieses natürlich weiter. Dies geht soweit, bis irgendwann ein Isotop erreicht wird, welches stabil ist. Uran-238 zerfällt z.B. über 14 Stationen, darunter Thorium-234 und Palladium-234 bis zum Blei-Isotop Pb-206.
Man spricht hier von einer Zerfallsreihe
Das Blei zerfällt dann zu gar nichts mehr. Also du brauchst keine Angst zu haben, es zerfällt nicht alles zu Wasserstoff. Früher oder später wird ein stabiles Isotop erreicht (meist Blei) und dann ist Schluss.
mfg
deconstruct
Hallo,
Also bis zum Wasserstoff zerfällt gar nichts, weil stabile Isotope nicht mehr weiter zerfallen (deshalb wohl auch der Name).
Ja, aber selbst das ist noch nicht das Ende vom Lied, da auch
Protonen nur eine begrenzte Lebensdauer von schätzungsweise
1032 - 1034 Jahre haben. Wenn das letzte
Proton zerfallen ist, gibt es im Universum nur noch Elektronen
Neurtinos und Strahlung. Das Ende allen Seins ist also trübe
und kalt.
Der Protonen-Zerfall wird zwar vorhergesagt, aber bis jetzt hat man ihn ja noch nie beobachtet, obwohl man verzweifelt darauf wartet. Also wenn wir „Glück“ haben, gibts ihn gar nicht 
Wobei sich die Vorraussagen in dieser Richtung bis jetzt noch selten geirrt haben…
mfg
deconstruct
Link korrigiert
So ist er richtig:
hallo asi,
eben bin ich auf ein buch gestossen wo es drin stand…
wer hat den dieses Buch verbrochen und wie lautet der Titel?
Wäre interessant, um den Wahrheitsgehalt abzuschätzen
Es ist eher unwahrscheinlich, daß höhere Elemente (bis etwa Eisen) wieder in ihre Bestandteile zerfallen, weil bei deren Herstellung in den Sonnen Energie (und zwar ziemlich viel) freigeworden ist. Diese Energie müßtest Du dann wieder zuführen um die Kerne zu zertrümmern.
Höhere Elemente und solche mit einer ungünstigen Kombination von Protonen zu Neutronen zerfallen zwar, aber es ergiebt sich stets ein Element, das nach heutigem Kenntnisstand stabil ist.
Es gibt zwar Hypotheesen(!), daß in seeeehr langen Zeiträumen alles zu Strahlung und Neutrinos zerfällt, aber belegt ist das bisher nicht.
Gandalf
Hallo,
Also bis zum Wasserstoff zerfällt gar nichts, weil stabile
Isotope nicht mehr weiter zerfallen (deshalb wohl auch der
Name).
So stabil sind die sog. „stabilen“ Isotope gar nicht. Du
musst bedenken, dass die Neutronen im Atomkern auch nur eine
begrenzte Lebensdauer von „nur“ 10 Milliarden Jahren haben.
Dann zerfallen sie in Proton und Elektron. Das Elektron
fliegt weg (beta-Zerfall) und das Proton erhöht die
Kernladungszahl und es entsteht ein Element, dass zwar eine
höhere Ordnungszahl hat, dafür aber zuwenige Neutronen um
stabil zu sein. Die Folge ist, dass es durch andere
Zerfallsarten weiter zerfällt (darunter auch alpha-Zerfall)
bis es einen neuen „stabilen“ Endzustand mit niedriger
Ordnungszahl hat.
Dieser Vorgang wiederholt sich bis das Atom kein Neutron mehr
enthält, also bis zum Wasserstoff.
Der Protonen-Zerfall wird zwar vorhergesagt, aber bis jetzt
hat man ihn ja noch nie beobachtet, obwohl man verzweifelt
darauf wartet.
Die Anzeichen mehren sich aber, dass das Proton tatsächlich
die oben erwähnte Lebensdauer von 1032 -
1034 Jahren hat. Es ist wohl nur eine Frage der
Zeit bis die Ergebnisse veröffentlicht werden.
Gruß
Oliver
Neutronenzerfall im Kern?
Hallo,
Also bis zum Wasserstoff zerfällt gar nichts, weil stabile
Isotope nicht mehr weiter zerfallen (deshalb wohl auch der
Name).So stabil sind die sog. „stabilen“ Isotope gar nicht.
Doch.
Du
musst bedenken, dass die Neutronen im Atomkern auch nur eine
begrenzte Lebensdauer von „nur“ 10 Milliarden Jahren haben.
Das steht wo? AFAIK ist überhaupt nirgends erwiesen, dass das Neutron im Atomkern instabil wäre. Das Universum ist jetzt 13.7 Milliarden Jahre alt. Die Neutronen existieren in Atomkernen seit dieser Zeit. Betrüge die Halbwertszeit eines Neutrons im Atomkern 10 Milliarden Jahre, dann würdest du in 10 Milliarden Jahren alten Sternen in unserer Milchstraße wohl kaum diesselbe Elementverteilung finden, wie in Sternen, die Milliarden Lichtjahre weg sind.
Du müsstest also einen ständig kleiner werdenden Anteil an Helium dort finden. Statt 25% Helium nach 10 Milliarden Jahren nur noch 12.5% Helium. Findet man aber nicht. Also kann da wohl irgendwas nicht stimmen, oder?
Thorium-232 hat z.B. eine Halbwertszeit von 14.5 Milliarden Jahren. Man spricht hier von einem „metastabilen“ Isotop. Das sind Isotope, die schon so lange Halbwertszeiten haben, dass sie „fast“ stabil sind. Aber sie sind eben nicht stabil. Stabile Isotope zerfallen nicht einfach so. Außerdem was würde eine Angabe einer Halbwertszeit bringen, die 14.5 Milliarden Jahre sind, wenn die Neutronen schneller zerfallen?
Dieser Vorgang wiederholt sich bis das Atom kein Neutron mehr
enthält, also bis zum Wasserstoff.
Harald Fritzsch, IMO derzeit bekanntester Teilchenphysiker in Deutschland, schreibt hierzu:
„Es stellt sich heraus, dass die Protonen und Neutronen im Kern das beim Neutronenzerfall entstehende Proton - umgangssprachlich gesagt - nicht „mögen“; daß heißt, sie setzen ihm einen Widerstand entgegen. Dieser Widerstand ist so groß, daß das Proton überhaupt nicht erzeugt werden kann; daß heißt, der Zerfall des Neutrons im Kern findet nicht statt. Innerhalb des Kerns ist das Neutron also stabil. Diesem Umstand haben wir es zu verdanken, daß es überhaupt stabile Atomkerne gibt.“
Die Anzeichen mehren sich aber, dass das Proton tatsächlich
die oben erwähnte Lebensdauer von 1032 -
1034 Jahren hat. Es ist wohl nur eine Frage der
Zeit bis die Ergebnisse veröffentlicht werden.
Inwiefern mehren sich die Anzeichen? Ein Anzeichen wäre, wenn mal endlich ein Proton zerfallen würde. Ist aber bis jetzt keins. Und die 1032 Jahre sind glaub ich auch schon ziemlich unwahrscheinlich, sonst hätte man inzwischen längst einen Protonenzerfall beobachten müssen.
mfg
deconstruct
Hallo
Das steht wo?
http://de.wikipedia.org/wiki/Neutron
Du müsstest also einen ständig kleiner werdenden Anteil an
Helium dort finden. Statt 25% Helium nach 10 Milliarden Jahren
nur noch 12.5% Helium. Findet man aber nicht.
… was wohl daran liegt, dass ständig neues Helium fusioniert wird.
Innerhalb des Kerns ist das Neutron also stabil.
Schon mal was von beta-Zerfall gehört?
Guckst du hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Betazerfall
Im bei neutronenreichen Isotopen auftretenden Beta-minus Zerfall wird ein Neutron des Kerns in ein Proton umgewandelt(…)
Inwiefern mehren sich die Anzeichen? Ein
Anzeichen wäre, wenn
mal endlich ein Proton zerfallen würde. Ist aber
bis jetzt
keins.
Das ist ja noch nicht so leicht nachzuweisen. Man braucht wegen der langen Lebensdauer eine riesige Menge Protonen, die man für lange Zeit ungestört (!!) beobachten muss. Solche Experimente dauern seine Zeit … man kann den Zerfall nicht mal eben so „beobachten“
Und die 1032 Jahre sind glaub ich
auch schon
ziemlich unwahrscheinlich, sonst hätte man inzwischen längst
einen Protonenzerfall beobachten müssen.
Genau, was sind schon 1032 Jahre!
Gruß
Oliver
Hallo,
Das steht wo?
Da steht aber „>>10 Milliarden Jahre“
>> heißt doch: Viel viel größer als 10 Milliarden Jahre.
10 Milliarden Jahre sind ja nun astronomisch gesehen, nicht sehr viel. Beim Protonen-Zerfall beobachtet man ja meist eine Menge von etwa 10^32 bis 10^33 Protonen. Dann müsste man - falls die Halbwertszeit eines Protons in etwa 10^32 Jahre wäre - etwa einen Zerfall pro Jahr messen. Wären die Neutronen im Kern ebenfalls instabil - und hätten eine Halbwertszeit von 10^10 Jahren - dann müsste man ja dabei 10^22 Neutronen-Zerfälle pro Jahr messen. Tut man aber - nach allem was ich bis jetzt gehört habe - nicht. Das passt dann irgendwie auch nicht in diese Theorie hinein, oder?
Du müsstest also einen ständig kleiner werdenden Anteil an
Helium dort finden. Statt 25% Helium nach 10 Milliarden Jahren
nur noch 12.5% Helium. Findet man aber nicht.… was wohl daran liegt, dass ständig neues Helium fusioniert
wird.
Dann müsste die „Helium-Produktion“ aber exakt dem Helium-Zerfall entsprechen. Das ist schon mal äußerst unwahrscheinlich. Außerdem verbrennt ein Stern nur einen ganz kleinen Teil seines Wasserstoffs zu Helium, d.h. die Helium-Produktion in einem 10 Mrd Jahre alten Stern reicht bei weitem nicht aus, um eine Halbwertszeit von 10 Mrd. Jahren bei den Neutronen im Kern zu bestätigen. Da es aber wirklich überhaupt keine Unterschiede zwischen Sternen die 10 Mrd Lichtjahre weg sind (und damit sehen wir den Stern ja in seinem Zustand vor 10 Mrd. Jahren) und den so alten Sternen in unserer eigenen Galaxie gibt, ist eine Halbwertszeit von 10 Mrd. Jahren IMO kaum realistisch. Die müsste denke ich schon um den Faktor 100 oder 100 größer sein, dass es bei den Sternen nur zu fast ummerklichen Unterschieden bis jetzt gekommen ist.
Innerhalb des Kerns ist das Neutron also stabil.
Schon mal was von beta-Zerfall gehört?
Guckst du hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Betazerfall
Schon klar. Aber der Betazerfall hat doch mit einer generellen Instabilität der Neutronen nichts zu tun. Er wird ja von der schwachen Wechselwirkung verursacht, ist dadurch berechenbar und wohl verstanden. Außerdem zerfällt beim Beta-Plus Zerfall ein Proton, das hat aber auch nichts mit der seit langem gesuchten generellen Instabilität von Protonen zu tun. AFAIK tritt der Beta-Minus zerfall auch nur in ganz bestimmten Isotopen auf. Bedingung hierfür ist dass der Kern mehr Neutronen als Protonen besitzt. Daher ist der „Widerstand“ der Protonen nicht so groß, um den Zerfall zu verhindern.
Inwiefern mehren sich die Anzeichen? Ein
Anzeichen wäre, wenn
mal endlich ein Proton zerfallen würde. Ist aber
bis jetzt
keins.Das ist ja noch nicht so leicht nachzuweisen. Man braucht
wegen der langen Lebensdauer eine riesige Menge Protonen, die
man für lange Zeit ungestört (!!) beobachten muss. Solche
Experimente dauern seine Zeit … man kann den Zerfall nicht
mal eben so „beobachten“
Richtig. Deshalb beobachtet man ja auch sehr große Mengen. Die Wasser-Mengen wurden ja damals so gewählt, dass man etwa einen Zerfall pro Jahr messen würde. Dem war aber nicht so, deshalb geht man ja heute von einer ungefähren Lebensdauer von 10^34 Jahren aus. Da man hier mit den verwendeten Mengen nur noch einen Zerfall in hundert Jahren messen würde, sind ja jetzt Experimente mit viel größeren Wassermassen geplant, damit man wieder in akzeptabler Zeit noch einen Zerfall messen kann.
Bei einem generellen Neutronen-Zerfall - der ja auch die stabilen Isotope betreffen würde - müßte aber im Gegensatz zum Protonen-Zerfall ja am laufenden Band stabile Elemente zerfallen. Tun sie aber beobachtbar nicht.
Und die 1032 Jahre sind glaub ich
auch schon
ziemlich unwahrscheinlich, sonst hätte man inzwischen längst
einen Protonenzerfall beobachten müssen.Genau, was sind schon 1032 Jahre!
Du hast ja auch 10^32 Protonen, die du beobachtest. Demnach müsste im Schnitt ein Zerfall pro Jahr passieren. Und ein Jahr ist nun nicht mehr eine so unüberschaubare Zeit.
mfg
deconstruct
Hallo,
Das steht wo?
Da steht aber „>>10 Milliarden Jahre“
>> heißt doch: Viel viel größer als 10 Milliarden Jahre.
Ja richtig, da steht „viel größer“. Aber ob die mittlere Lebensdauer nun 1010 oder 1011 dauert, ist astronomisch gesehen völlig wurscht. Hier ging es darum, dass sie überhaupt zerfallen.
Wären die Neutronen im
Kern ebenfalls instabil - und hätten eine Halbwertszeit von
10^10 Jahren - dann müsste man ja dabei 10^22
Neutronen-Zerfälle pro Jahr messen. Tut man aber - nach allem
was ich bis jetzt gehört habe - nicht.
Irgendwas wird man schon gemessen haben, sonst könnte man die oben genannte Zahl wohl kaum angeben. Wie das genau gemacht wurde, weiß ich auch nicht.
Dann müsste die „Helium-Produktion“ aber exakt dem
Helium-Zerfall entsprechen.
Oder die Heliumproduktion ist so hoch, dass sie den Neutronenzerfall übrdeckt.
Das ist schon mal äußerst
unwahrscheinlich. Außerdem verbrennt ein Stern nur einen ganz
kleinen Teil seines Wasserstoffs zu Helium, d.h. die
Helium-Produktion in einem 10 Mrd Jahre alten Stern reicht bei
weitem nicht aus, um eine Halbwertszeit von 10 Mrd. Jahren bei
den Neutronen im Kern zu bestätigen.
Bitte was? Eine Halbwertszeit von 10 Milliarden Jahren bedeutet, dass ein Neutron im Mittel nach 10 Milliarden Jahren zerfällt. Ich denke schon, dass der Stern in dieser Zeit den ein oder anderen Heliumkern erzeugt hat.
Da es aber wirklich
überhaupt keine Unterschiede zwischen Sternen die 10 Mrd
Lichtjahre weg sind (und damit sehen wir den Stern ja in
seinem Zustand vor 10 Mrd. Jahren) und den so alten Sternen in
unserer eigenen Galaxie gibt, ist eine Halbwertszeit von 10
Mrd. Jahren IMO kaum realistisch.
Wie gesagt, da die Herliumprodukions um so viel höher ist als der Neutronenzerfall kann man aus dem Heliumanteil in den Sternen überhaupt nichts darüber aussagen.
Schon klar. Aber der Betazerfall hat doch mit einer generellen
Instabilität der Neutronen nichts zu tun.
Ebenfalls schon klar, ich wollte dir auch nur mal demonstrieren, dass ein Zitat - völlig aus dem Zusammenhang gerissen - uns hier wohl kaum weiterhilft. Es war doch überhaupt nicht klar, was dieser Harald Fritzsch nun mit „stabil“ gemeint hat. Für immer? Für 10 Milliarden Jahre??
Die
Wasser-Mengen wurden ja damals so gewählt, dass man etwa einen
Zerfall pro Jahr messen würde. Dem war aber nicht so,
Die Experimente sind ja noch gar nicht alle abgeschlossen.
Bei einem generellen Neutronen-Zerfall - der ja auch die
stabilen Isotope betreffen würde - müßte aber im Gegensatz zum
Protonen-Zerfall ja am laufenden Band stabile Elemente
zerfallen. Tun sie aber beobachtbar nicht.
Woher weißt du das?
Gruß
Oliver
Hallo,
Ja richtig, da steht „viel größer“. Aber ob die mittlere
Lebensdauer nun 1010 oder 1011 dauert,
ist astronomisch gesehen völlig wurscht. Hier ging es darum,
dass sie überhaupt zerfallen.
Das ist zwar an für sich schon richtig, aber „viel größer“ ist 10^11 nun irgendwie auch nicht wirklich In der Astronomie sind manche Messungen schon „genau“, wenn sie wenigstes bei der 10er Potzenz stimmen *gg*
Dann müsste die „Helium-Produktion“ aber exakt dem
Helium-Zerfall entsprechen.Oder die Heliumproduktion ist so hoch, dass sie den
Neutronenzerfall übrdeckt.
Das glaube ich eben kaum. Ein Stern verbrennt in seinem Leben etwa 7-8% seines Wasserstoffs zu Helium. Die ältesten gefundenen Sterne in der Milchstraße sind etwa 12-13 Milliarden Jahre alt (im Kugelsternhaufen M4). Sie sind also wohl ziemlich am Anfang der Entstehung unserer Galaxie entstanden. In ihnen findet man fast überhaupt keine anderen Elemente außer Wasserstoff und Helium, d.h. sie gehören zu einer der ersten Generationen von Sternen überhaupt. Bei diesen Sternen handelt es sich um Weiße Zwerge, also sehr kleine Sterne mit einer hohen Lebenserwartung. Langer Rede, kurzer Sinn. Diese Sterne haben in den 13 Milliarden Jahren ihrer Existenz aufgrund ihrer geringen Größe erst etwa 3-4% ihres Heliums verbrannt. Hätten die Neutronen also eine Halbwertszeit im Bereich von 10 Milliarden Jahren, dann müßten diese Sterne aber eigentlich nur noch die Hälfte an Helium haben (also 12-13% + 1-2% aus der Kernfusion, insgesamt also etwa 13-15%. Sie haben aber noch ca. 25%. Das widerspricht sich und ist wirklich leicht messbar.
Außerdem verbrennt ein Stern nur den Wasserstoff im Inneren. Der größte Teil (über 90%) der sich nicht im Kern befindet, dem passiert während der Lebensdauer des Sterns gar nichts. Die Absorptionslinien die man bei Sternen misst, zeigen aber nur die Zusammensetzung des Materials in den oberen Schichten, d.h. auf die Zusammensetzung dieser Schichten hat die Fusion im Kern eigentlich fast keinen Einfluss und der Effekt eines Neutronenzerfalls hätte noch deutlichere Auswirkung auf die gemessene Zusammensetzung eines Sterns.
Das ist schon mal äußerst
unwahrscheinlich. Außerdem verbrennt ein Stern nur einen ganz
kleinen Teil seines Wasserstoffs zu Helium, d.h. die
Helium-Produktion in einem 10 Mrd Jahre alten Stern reicht bei
weitem nicht aus, um eine Halbwertszeit von 10 Mrd. Jahren bei
den Neutronen im Kern zu bestätigen.Bitte was? Eine Halbwertszeit von 10 Milliarden Jahren
bedeutet, dass ein Neutron im Mittel nach 10 Milliarden Jahren
zerfällt. Ich denke schon, dass der Stern in dieser Zeit den
ein oder anderen Heliumkern erzeugt hat.
Eben nicht. Ein Stern verbrennt nur wenige Prozent seines Wasserstoffs in seinem Leben. Und dies nur im Kern. Das Wasserstoff/Helium-Verhältnis an der Oberfläche bleibt außerdem davon weitgehend unberührt.
Da es aber wirklich
überhaupt keine Unterschiede zwischen Sternen die 10 Mrd
Lichtjahre weg sind (und damit sehen wir den Stern ja in
seinem Zustand vor 10 Mrd. Jahren) und den so alten Sternen in
unserer eigenen Galaxie gibt, ist eine Halbwertszeit von 10
Mrd. Jahren IMO kaum realistisch.Wie gesagt, da die Herliumprodukions um so viel höher ist als
der Neutronenzerfall kann man aus dem Heliumanteil in den
Sternen überhaupt nichts darüber aussagen.
Die Heliumproduktion ist so gering, und hat so geringe Auswirkungen auf die äußeren Schichten eines Sterns, dass man sehr wohl deutliche Unterschiede in der Zusammensetzung von etwa gleich alten Sternen in entfernten Galaxien im Vergleich zu sehr alten Sternen in unserer eigenen Galaxie erkennen müsste.
Schon klar. Aber der Betazerfall hat doch mit einer generellen
Instabilität der Neutronen nichts zu tun.Ebenfalls schon klar, ich wollte dir auch nur mal
demonstrieren, dass ein Zitat - völlig aus dem Zusammenhang
gerissen - uns hier wohl kaum weiterhilft. Es war doch
überhaupt nicht klar, was dieser Harald Fritzsch nun mit
„stabil“ gemeint hat. Für immer? Für 10 Milliarden Jahre??
Das ist zwar richtig, aber er sagt auch „Ein Zerfall im Kern findet nicht statt.“ Und „nicht“ hört sich eben auch nach „nicht“ an Das Zitat ist übrigens aus dem Buch „Vom Urknall zum Zerfall“, das sich genau mit dem Thema - nämlich den Werdegang unseres Universums vom Anfang bis zu seinem vorraussichtlichen Ende - beschäftigt. Wenn stabile Atome sich auch langsam auflösen würden, hätte er das vermutlich dann erwähnt.
Die
Wasser-Mengen wurden ja damals so gewählt, dass man etwa einen
Zerfall pro Jahr messen würde. Dem war aber nicht so,Die Experimente sind ja noch gar nicht alle abgeschlossen.
Natürlich nicht, aber in allen dieser Experimente ist man bereits über die Zeit hinaus, in der man einen Protonen-Zerfall erwartet hatte. Man wartet jetzt eben noch weiter, falls das Proton ein statistischer Ausreißer ist - was ja durchaus möglich wäre. Aber ich glaube auch die theoretisch vorhergesagte Halbwertszeit liegt jetzt schon bei 10^34 Jahren.
Bei einem generellen Neutronen-Zerfall - der ja auch die
stabilen Isotope betreffen würde - müßte aber im Gegensatz zum
Protonen-Zerfall ja am laufenden Band stabile Elemente
zerfallen. Tun sie aber beobachtbar nicht.Woher weißt du das?
Weil man darüber was lesen würde. Aber es ist wohl logisch, dass man den Neutron-Zerfall beobachtet hätte. Schließlich ist 10^10 Jahre nicht allzugroß für eine Halbwertszeit und leicht feststellbar.
Auch habe ich eben noch nie etwas davon gelesen.
Zum Beispiel beschäftigt sich genau diese Frage hier mit diesem Thema:
http://van.hep.uiuc.edu/van/qa/section/New_and_Excit…
Dort heißt es:
Neutrons decay when by themselves but do not do so when bound
inside of atomic nuclei (well, many kinds of nuclei. Some nuclei in
fact decay in exactly this way -- one of the neutrons decays). The
energy levels inside nuclei are such that if a neutron were to decay
into a proton, it would have to find a place in a higher-energy level
(because of Pauli's exclusion principle keeping it out of lower-lying
energy levels), and the total energy doesn't add up to enough to allow
the neutron to decay. But in some nuclei, neutron decay is possible
and favored.
Das sagt doch ganz klar: Neutronen-Zerfall findet in Kernen nicht statt - außer natürlich in den radioaktiven Isotopen, aber da ists ja nun nichts neues. Aber hier wird auch ganz klar gesagt, dass es stabile Kerne gibt, in denen das nicht vorkommt. Die Begründung mit dem Pauli-Prinzip muss ich jetzt hier einfach mal glauben, dazu kann ich nichts sagen, bin ja schließlich kein Teilchenphysiker.
mfg
deconstruct
P.S: Vielleicht sollte lego mal was dazu sagen, der ist doch Teilchenphysiker und muss das doch wissen
Hallo,
Bei
diesen Sternen handelt es sich um Weiße Zwerge, also sehr
kleine Sterne mit einer hohen Lebenserwartung.
Was mir gerade noch einfällt, ich aber eigentlich noch schreiben wollte: In Weißen Zwergen findet keine Kernfusion statt, da der Druck und die Temperatur zu niedrig sind. Also wird in diesen ältesten Objekten auch kein Helium erzeugt und der Effekt eines Neutron-Zerfalls wäre also noch deutlicher zu messen, da kein Helium nachproduziert wird und so das Ergebnis verfälschen könnte.
mfg
deconstruct
Hallo,
10^11 nun irgendwie auch nicht wirklich
sind manche Messungen schon „genau“, wenn sie wenigstes bei
der 10er Potzenz stimmen *gg*
Vielleicht ist dieses „viel größer“ als 10^10 Jahre auch so
gemeint, dass es eben viel größer als das Alter des
Universums ist, WEIL man noch keinen Zerfall beobachtet hat.
Trotzdem ist es sehr plausibel, dass Neutronen und Protonen
nicht unendlich lange leben, sondern in ihre „Bestandteile“
zerfallen - auch wenn das noch nicht experimentell bestätigt
ist. Das wär ja nicht das erste mal, dass etwas theoretisch
vorhergesagt wird und erst Jahrzehnte später nachgewiesen
wird. Auf jeden Fall sagen neue vereinheitlichten Theorien
voraus, dass Protonen zerfallen. Und solange, es keinen
Beweis gibt, dass dies nicht der Fall sein kann, würd es auch
nicht ausschließen. Das letzte Wort ist hier noch lange nicht
gesprochen.
Davon abgesehen wird auch ohne Protonen-Zerfall das (offene)
Universum irgendwann mal nur noch aus Strahlung, Elektronen
und Neutrinos bestehen, dann nämlich, wenn alle Schwarzen
Löcher zerstrahlt sind.
Gruß
Oliver
Hallo,
Vielleicht ist dieses „viel größer“ als 10^10 Jahre auch so
gemeint, dass es eben viel größer als das Alter des
Universums ist, WEIL man noch keinen Zerfall beobachtet hat.
Das denke ich auch. Aber ich habe bis jetzt noch nirgends was konkretes über den Zerfall von Neutronen in Atomkernen gelesen. Ich denke, dass sich das wenn dann auch in so Größenordnungen bewegen müßte, die auch im Bereich von 10^30 oder größer sind, weil bei allem was kleiner ist, würde man soviel Zerfälle bemerken, dass man eine genaue Halbwertszeit eines Neutrons im Kern angeben könnte.
Trotzdem ist es sehr plausibel, dass Neutronen und Protonen
nicht unendlich lange leben, sondern in ihre „Bestandteile“
zerfallen - auch wenn das noch nicht experimentell bestätigt
ist. Das wär ja nicht das erste mal, dass etwas theoretisch
vorhergesagt wird und erst Jahrzehnte später nachgewiesen
wird.
Das sicher nicht. Ich würde behaupten, dass dies in letzter Zeit sogar häufig der Fall ist, weil die Beobachtungstechnik der Erkenntnis doch langsam hinterher hinkt.
Auf jeden Fall sagen neue vereinheitlichten Theorien
voraus, dass Protonen zerfallen. Und solange, es keinen
Beweis gibt, dass dies nicht der Fall sein kann, würd es auch
nicht ausschließen. Das letzte Wort ist hier noch lange nicht
gesprochen.
Das sicher nicht. Ich wollte ja nur sagen, dass es bis jetzt keine Anzeichen für so ein Verhalten gibt. AFAIK wird die Lebensdauer von Protonen z.B. von den SUSY-Theorien SU(5) bzw SU(10) vorhergesagt, wenn ich mich nicht irre. Und diese Theorien sind ja noch nicht mal erwiesen. Also bis jetzt sinds reine Vermutungen - die zwar sicherlich plausibel sind, aber trotzdem noch Vermutungen bleiben.
Der Ausgang der Vermutungen ist natürlich nach wie vor offen, und das letzte Wort ist in der Physik meist nie gesprochen
Davon abgesehen wird auch ohne Protonen-Zerfall das (offene)
Universum irgendwann mal nur noch aus Strahlung, Elektronen
und Neutrinos bestehen, dann nämlich, wenn alle Schwarzen
Löcher zerstrahlt sind.
Die Hawking-Strahlung ist aber eigentlich auch noch nicht bewiesen, oder Aber lassen wir das. Falls es sich um ein offenes Universum handelt, dann wird früher oder später sicherlich alles in Strahlung gewandelt sein. Aber für uns Menschen hat das wohl kaum mehr eine Auswirkung.
mfg
deconstruct