kärnfysik
En fri neutron (som alltså inte befinner sig i en atomkärna) sönderfaller till en proton och en
antineutrino enligt
n → p + e + ν̅
med halveringstiden 10,23 minuter. Fria neutroner bildas hela tiden vid kärnprocesserna i
solen. Hur snabbt måste en grupp neutroner som just bildats i solen färdas för att hälften av
dem ska hinna fram till jorden innan de sönderfaller?
hur jag ska börja med denna uppgift
Usch, det är en dålig uppgift. Solen strålar inte ut neutroner (eftersom fusionen sker djupt i solens inre).
Ljuset från solen tar åtta minuter till jorden men de få neutroner som finns vid solens yta har inte relativistiska hastigheter.
Slutsats: det är omöjligt för neutroner från solen att nå jorden.
om man antar att det sker inne i solens inre istället, hur gör man det då?
theswagmaster skrev:om man antar att det sker inne i solens inre istället, hur gör man det då?
Neutronerna i solens inre får omedelbart ganska låga hastigheter, samma hastighet som protonerna där, den termiska hastigheten vid 15 million kelvin, typ 1 keV. Deras hastighet är då låg, inte i närheten av relativistiskt. Men de kommer inte till ytan eftersom fri väg vid dessa densiteter är väldigt kort.
Dålig uppgift, helt orealistiskt.
så den går inte att lösa den på något sätt?
theswagmaster skrev:så den går inte att lösa den på något sätt?
Bara om du vill ge det förväntade (men dåliga) svaret på en dålig uppgift.
Konstruktörens idé var nog att man skulle räkna med relativistiska effekter och räkna ut en gammafaktor för tidsdilatation/längdkontraktion.
ok men hur gör jag det
Studera två olika referensramar. Det primmade systemet får följa med neutronerna (med hastighet ). Det oprimmade systemet ligger stilla. Vi utgår från händelsen att neutronerna lämnar solen och som slutpunkt studerar vi händelsen då neutronerna kommer fram till jorden.
Hur lång tid har förflutit i neutronernas system när de kommer fram till jorden? Hur långt har neutronerna rört sig i neutronernas system?
Hur lång tid har förflutit i "vilosystemet"? Hur långt har neutronerna rört sig i det oprimmade "vilosystemet"?
Hur ser förhållandena ut mellan systemen då det gäller tider och längder? Kan du några ekvationer eller samband?
Om du inte genast kan ange några tal kan du alltid döpa tider och längder till någon bokstav.
Gör ett försök!
