Re: domanda da idiota

From: Paolo Russo <paolrus_at_libero.it>
Date: Wed, 23 Jul 2014 13:32:09 +0200

[Butterfly Dragon:]
> Un neutrone decade ogni 15 minuti, il risultato del decadimento È un
> protone, un neutrino, un fotone di raggi gamma ed un elettrone.

Sicuro? Il fotone gamma mi giunge nuovo.

> Da quello che ho capito quando siamo all'interno di un nucleo le forze
> in gioco fanno si' che semplicemente un protone decade in un protone e

Suppongo tu intendessi "un neutrone decade in un protone".

> "la rimanenza" viene riassorbita da un protone che diventa neutrone.

Non capisco bene cosa intendi. Se stai pensando al meccanismo
con cui protoni e neutroni si scambiano tra loro e che tiene
assieme il nucleo, allora no, non funziona tramite
riassorbimento di prodotti di decadimento. Protoni e neutroni
in un nucleo si scambiano pioni, non elettroni e neutrini. Lo
scambio di pioni funziona per interazione forte, il
decadimento per interazione debole; sono fenomeni abbastanza
diversi. Inoltre, i pioni coinvolti sono virtuali.
In un nucleo stabile il decadimento dei neutroni e` bloccato
dal principio di conservazione dell'energia. Per esempio, in
un nucleo di deuterio il legame tra protone e neutrone
ammonta a 2.2 MeV. Si tratta di energia *in meno* che il
nucleo di deuterio ha rispetto al protone e neutrone isolati.
Quando un neutrone decade, tale reazione libera 0.78 MeV, che
e` molto meno di 2.2 MeV, quindi non e` abbastanza da
spaccare un nucleo di deuterio. Se il neutrone diventasse un
protone, il nucleo diverrebbe costituito da due protoni e si
spaccherebbe immediatamente, ma come appena detto tutto cio'
richiederebbe piu' energia di quella disponibile. Da cio' si
deduce che il decadimento non puo` avvenire e infatti non
avviene.
Forse pero` quello che vorresti sapere e` come esattamente
funzioni questa inibizione; il neutrone prova a decadere, ma
poi riassorbe subito i prodotti di decadimento, o non ci
prova neppure? Da quel poco che capisco di meccanica
quantistica, suppongo che il decadimento, essendo una
transizione verso uno stato di energia totale piu' elevata di
quella presente, sia descrivibile con un'onda evanescente,
che a sua volta e` interpretabile in modo intuitivo e
approssimativo (e quindi forse un po' forzato) come un
decadimento virtuale con riassorbimento dei prodotti di
decadimento (probabilmente gia` del bosone W, prima ancora
che dell'elettrone e del neutrino). Non ho pero` idea se il
riassorbimento avvenga primariamente da parte del neutrone
virtualmente decaduto o indifferentemente anche da altri
protoni vicini, cosa che contribuirebbe (sia pur in misura
irrilevante) al legame totale; a naso propenderei per la
prima possibilita` data l'elevata massa dei W, ma non saprei
giustificarlo razionalmente.

Ah, dimenticavo: in un nucleo di deuterio non ci sono,
letteralmente, un protone e un neutrone, ma due particelle
ognuna delle quali e` per meta` protone e per meta` neutrone,
ma questa e` un'altra faccenda, di cui non hai chiesto, e che
di per se' non impedirebbe il decadimento della meta`
neutronica.

Ciao
Paolo Russo
Received on Wed Jul 23 2014 - 13:32:09 CEST