Strona głównaPytania → Jak proton z elektronem łączą...

Jak proton z elektronem łączą się w neutron?

Pytanie

Pyta Andrzej

Można połączyć proton z elektronem i powstanie neutron. Ale neutron składa się z kwarków. Co się stało z elektronem, z jego ładunkiem elektrycznym i spinem?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Reakcja, o której mówimy, to:

$$\textrm{proton + elektron} \rightarrow \textrm{neutron + (neutrino elektronowe)}.$$

Zarówno stan początkowy jak i końcowy mają zerowy ładunek, więc zasada zachowania ładunku jest spełniona. Wszystkie cząstki biorące udział w tej reakcji mają spin $\frac12$, więc spełnienie zasady zachowania momentu pędu nie jest niemożliwe.

Na poziomie kwarkowym rozważana reakcja przyjmuje następującą postać:

$$\textrm{(kwark $u$) + elektron} \rightarrow \textrm{(kwark $d$) + (neutrino elektronowe)}.$$

Co się dzieje z elektronem? Ulega anihilacji, tak samo jak kwark $u$. Powstała dzięki anihilacji energia przejmowana jest przez wykreowane neutrino elektronowe i kwark $d$.