Wie genau wird Antimaterie vernichtet?

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

Hallo Leute

Die Artikel, die ich bisher zum Thema Antimaterie gelesen haben, sind entweder sehr allgemein (Materie und Antimaterie zusammen zerstrahlt sich in Energie) oder sehr speziell (Materie-Antimatiere-Paar annhilieren sich gegenseitig).

Was aber passiert, wenn z.b. ein Positron auf ein Anti-Neutron trifft?

Bisher klingt das, was ich gefunden habe, so, als könnte sich ein Anti-Teilchen nur mit seinem „Partner“ vernichten. Wenn ich das also wortwörtlich auslege, dürfte bei der obigen Kollision keine echte Annihilation stattfinden.

Danke für diesbezügliche Infos. Gerne auch einfach nur Links auf halbwegs verständliche Sites mit solchen Infos.

lg
Erwin

#2

Was aber passiert, wenn z.b. ein Positron auf ein Anti-Neutron
trifft?

Da passiert das gleiche, wie bei einem Elektron und einem Neutron - also gar nichts. Für eine Annihilierung brauchst Du wenigstens ein Teilchen und ein Antiteilchen.

#3

Hallo!

Ich nehme mal an, dass Erwin entweder die Reaktion

e- + anti-n → ?

oder

e+ + n → ?

gemeint hat.

Als Antwort dazu: Sowohl die Leptonenzahl als auch die Baryonenzahl sind Erhaltungsgrößen. (Leptonen: „leichte“ Teilchen, insbesondere Elektronen und Positronen, Baryonen: „schwere“ Teilchen, also alles was aus Quarks bzw. Antiquarks besteht: Protonen, Neutronen, …)

In der zweiten Gleichung steht links vom Reaktionspfeil die Leptonenzahl -1 und die Baryonenzahl +1. Die Produkte sind also auf jeden Fall auch ein Anti-Lepton und ein Teilchen mit Baryonenzahl 1. Eine einfache Reaktion, bei der sich das Positron mit „einem Teil“ des Neutrons annihiliert ist also undenkbar. Komplizierte Reaktionen könnte man sich schon vorstellen, beispielsweise etwas in der Art:

e+ + ν → W+
W+ + n → p

(Das ist jetzt nur die Umkehrung des β±Zerfalls - aber das erfordert die Anwesenheit eines Neutrinos. Ohne Neutrino …

e+ → W+ + anti-ν
W+ + anti-ν + n → p + anti-ν

sieht für meine Begriffe möglich aus, ohne dass ich weiß, ob das tatsächlich klappen kann…

Ich halte es also nicht für ausgeschlossen, dass es eine Wechselwirkung eines Positrons mit einem Neutron gibt, aber wissen tue ich es nicht. Und wie sagte schon Dieter Nuhr: „Wenn man keine Ahnung hat, einfach mal Fresse halten.“

:wink: Michael

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#4

Ich nehme mal an, dass Erwin entweder die Reaktion

e- + anti-n → ?

oder

e+ + n → ?

gemeint hat.

[…]

Eine einfache Reaktion, bei der sich das
Positron mit „einem Teil“ des Neutrons annihiliert ist also
undenkbar.

Vielleicht war ja auch ein Proton gemeint. Das sollte mit einem Anti-Neutron unter Bildung eines Positions und eines Elektron-Neutrinos reagieren können.

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#5

sorry - mein fehler
Hallo

Ähäm - natürlich meinte ich Positron und Neutron.

Explizit das Neutron, da es vermutlich nicht leicht ist, ein Positron und ein Proton auf den selben Ort zu bekommen (von wegen Abstossung und so).

lg
Erwin

#6

Hallo

Hab erst jetzt hier weitergelesen…

Wie schon oben erwähnt: die Frage war eigentlich nach Positron und Neutron. Wie vermutet, gibt es keine „direkte“ Vernichtung sondern bestenfalls eine komplizierte Wechselwirkung.

Hintergrund: populärwissenschaftliche Publikationen reden immer davon, dass Antimatiere nur in die Nähe von Materie kommen muss und schon gibt’s nen riesen Energieblitz. Etwas wissenschaftlichere Artikel reden eben von der Paar-Annihilation. Mir ist schon klar - wenn ich jetzt ein „Anti-Wasserstoff-Atom“ erzeuge und das frei herumfliegen lasse, wird es ziemlich bald irgendwo ein freies Elektron bzw. ein freies Proton finden und sich vernichten - v.a. da sich Elektron und Positron stark anziehen. Mir gings nur darum, ob Antimaterie tatsächlich prinzipiell mit Matierie reagiert oder ob da spezielle Bedingungen gegeben sein müssen.

Danke auf jeden Fall an beide für die Bemühungen und die guten Erklärungen.

lg
Erwin

#7

Hallo Erwin

Ziemlich genau.

Gruß

Rochus

#8

Hi,

die populärwissenschaftlichen Artikel werden wohl wirklich Anti-Materie, also was „Anfassbares“ aus Anti-Molekülen mit Anti-Atomen bestehend aus Anti-Protonen, Anti-Neutronen und Positronen in den üblichen Anzahlen meinen. Und wenn die sich treffen, und dabei nahe genug kommen, dann gibt es jede Menge Teilchen-Antiteilchen-Paare, so dass es ganz gut knallen kann.

Gruß Lutz