H ραδιενέργεια από τη σκοπιά των στοιχειωδών σωματιδίων

Κοιτάζοντας βαθιά μέσα στα άτομα, μέχρι το επίπεδο των στοιχειωδών σωματιδίων, είμαστε σε θέση να περιγράψουμε τη ραδιενεργό διάσπαση μέσω του μποζονίου W. Όταν ένα πρωτόνιο (ηλεκτρικό φορτίο +1) μετασχηματίζεται σε νετρόνιο (ηλεκτρικό φορτίο 0) ή και αντίθετα, αυτό που συμβαίνει στην πραγματικότητα είναι το εξής: ένα u-κουάρκ από το πρωτόνιο (=uud) εκπέμπει ένα μποζόνιο W+ και μετασχηματίζεται σε d-κουάρκ, με αποτέλεσμα το πρωτόνιο να γίνεται νετρόνιο (=udd). Έπειτα το W+ διασπάται σε ένα ποζιτρόνιο (e+) και ένα νετρίνο (νe). Στη ραδιενεργό διαδικασία κατά την οποία το νετρόνιο μετασχηματίζεται σε πρωτόνιο, το d-κουάρκ είναι αυτό που αλλάζει σε u-κουάρκ με την εκπομπή ενός W-, το οποίο με τη σειρά του διασπάται σε ένα ηλεκτρόνιο (e-) και ένα αντινετρίνο νe.

Τη διαδικασία αυτή μπορούμε να την απεικονίσουμε με τα λεγόμενα διαγράμματα του Feynman, τα οποίο θα γνωρίσεις καλύτερα στη συνέχεια των Ζ-Διαδρομών. Τα διαγράμματα του Feynman απεικονίζουν τις αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα σωματίδια. Μία ευθεία γραμμή αναπαριστά ένα σωματίδιο ύλης, μία κυματιστή γραμμή ένα σωματίδιο-φορέα κάποιας δύναμης, ενώ μία κορυφή αναπαριστά μια αλληλεπίδραση. Ο χρόνος είναι από τα αριστερά προς τα δεξιά.

Το συγκεκριμένο διάγραμμα απεικονίζει ένα νετρόνιο (ηλεκτρικό φορτίο 0) το οποίο, διαμέσου της διαδικασίας στην οποία ένα u-κουάρκ μετασχηματίζεται σε d-κουάρκ με την ανταλλαγή ενός μποζονίου W, καταλήγει σε πρωτόνιο (ηλεκτρικό φορτίο +1). Στην περίπτωση αυτή, το W- διασπάται σε ένα ηλεκτρόνιο (φορτίο -1) και ένα νετρίνο (φορτίο 0). Η διαδικασία αυτή ονομάζεται διάσπαση β. Όπως μπορείς να δεις το ηλεκτρικό φορτίο διατηρείται σε αυτή τη διαδικασία, όπως πρέπει να συμβαίνει σε κάθε φυσική διαδικασία.

Για περισσότερες πληροφορίες για το ρόλο του σωματιδίου W ακολούθησε τις W-Διαδρομές.

Από εδώ μπορείς να επιστρέψεις στην αρχική σελίδα των Z-Διαδρομών.