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