Quarks

Opgave a

Alles om ons heen met massa heeft deze massa dankzij de protonen en neutronen waaruit de kern bestaat. In BINAS tabel 26C is te zien dat protonen en neutronen beide tot de baryonen behoren. Het woord baryon komt van het griekse βαρυς wat 'zwaar' betekent. (Elektronen zijn in vergelijking met protonen en neutronen vrijwel massaloos. Elektronen behoren ook niet tot de deeltjes die uit quarks zijn opgebouwd maar tot de leptonen)

Opgave b

De lading van een 'up'-quark is ⅔. De lading van een 'down'-quark is -⅓. De samenstelling van een proton is uud. De totale lading is dus

⅔ + ⅔ + -⅓ = +1

(Let op: de lading van het up-quark staat fout in BINAS 6e editie 1e druk. De correcte ladingen van de elementaire deeltjes staan hieronder)

Opgave c

De samenstelling van een neutron en een π⁺ deeltje vinden we in BINAS tabel 26C:

Neutron: udd
π⁺: ud

Bij elkaar is dit uddud

Het antidown-quark (d) en één van de down-quarks zullen elkaar anihileren. Blijft over 'uud'. In BINAS vinden we dat dit een proton is. De reactie wordt dus

n + π⁺ → p⁺

Opgave d

De vergelijking luidr

Σ_c⁺⁺ → Λ_c⁺ + ?

Uitgeschreven in quarks wordt dit

uuc → udc + ?

Het deeltje op de plaats van het vraagteken moet er dus voor zorgen dat er een 'up'-quark bijkomt en er een 'down'-quark verdwijnt. Dit deeltje heeft als samenstelling 'ud'. In BINAS tabel 26A vinden dat dit een π⁺-meson is. De vergelijking wordt dus

Σ_c⁺⁺ → Λ_c⁺ + π⁺

Opgave e

Uitgedrukt in quarks luiden de vergelijkingingen

udd +ud = uud
uuc → udc + ud

In beide vergelijkingen staat zowel links als rechts één deeltje bestaande uit 3 quarks. Aantal baryonen blijft dus gelijk.

Vraag over opgave "Quarks"?

Typ hier je vraag

Stel je vraag     Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers