Re: catena protone_protone

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_tiscali.it>
Date: Sun, 05 Apr 2009 21:33:18 +0200

Alpe ha scritto:
> Durante la catena protone-protone come possono due protoni dare un
> nucleo di deuterio (protone + neutrone) visto che il protone ha massa
> inferiore a quella del neutrone?
Per cominciare, quella che chiami "catena protone-protone" credo che
venga chiamata "reazione a catena protone-protone", anche se non
capisco perche', visto che che non c'e' nessuna moltiplicazione dei
protoni.

La risposta alla tua domanda in sintesi e' che la massa del deutone
non e' uguale alla soma delle masse di protone e neutrone, ma minore
(difetto di massa).
Inoltre hai dimenticato che nella reazione viene anche prodotto un
positrone:

p + p --> d + e+ + nu(e) (neutrino elettronico)

e devi tener conto anche della sua massa.
Esprimendole tutte in unita' di massa atomica, a sinistra hai

2 * 1.00727647 = 2.01455294

e a destra

2.01355321 + 0.00058458 = 2.01413779.

Come vedi avanza una massa di 0.00041515 u, che ritrovi come energia
cinetica delle particelle uscenti (essenzialmente positrone e
neutrino).

> Perch� si produce un neutrino?
La risposta piu' ovvia sarebbe: perche' si'.
Voglio dire che se l'esperienza dice questo, cosi' e'...

Poi ci si puo' chiedere se esistano ragioni teoriche per questo.
Te ne posso dare tre, a diverso livello di profondita'.

1) Senza il neutrino non potrebbe tornare il momento angolare.
Infatti a sinistra il momento angolare e' necessariamente un multiplo
intero di hbar.
A destra invece c'e' d che ha momento angolare intero, mentre e+ ha
spin 1/2.
(Ma non so quanto hai capito...)

2) Il processo e' un classico esempio d'interazione debole, che alla
Fermi vede la trasformazione do un protone in neutrone con la
necessaria partecipazione di due leptoni: e+ + nu(e) appunto.
Oppure, a livello di quarks: un quark u (del protone) diventa quark d
(del neutrone), sempre con l'intervento dei due leptoni.

3) Secondo il modello standard, il processo e' in due tempi:

u --> d + W+
W+ --> e+ + nu(e).

Nota che il d (deutone) non ha neinte a che vedere col quark d, ma
purtroppo e' in uso lo stesso simbolo...
  

-- 
Elio Fabri
Received on Sun Apr 05 2009 - 21:33:18 CEST

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