陽子の半減期を $ Y_p $で表します。 。 (もちろん、 $ Y_p < \ infty $ という実験的な証拠はありませんが、それを主張する理論はあります。 、したがって、これは実際にはそれらの理論に関する質問です。

問題は、その場合、半分の $ Y_C $ は何であるかです。 -炭素12原子核の寿命は?

素朴な答えは、 $ ^ {12} C $ には6つの陽子が含まれているため、 $ Y_C = \ frac {1} {6} Y_p $

ただし、陽子は崩壊しません。クォークはそうします。中性子は陽子と同じ数のクォークでできているので、陽子と同じように非バリオンに崩壊するはずです。 $ ^ {12} C $ には12個の核子が含まれているため、 $ Y_C = \ frac {1} {12} Y_pになります。 $

  1. それはどれですか? $ \ frac {1} {6} Y_p $ または $ \ frac {1} {12} Y_p $ ?

これには隠された仮定があります。クォークの半減期は、それ自体が存在するバリオンや中間子の影響を受けないということです。一方、中性子の半減期は、それ自体が存在する(または存在しない)原子核の影響を強く受けます “t)。

  1. 環境に依存しないという仮定は、クォークのレプトンへの崩壊に対して正しいですか?

もう1つあります。仮定。陽子と中性子はそれぞれ2種類のクォークでできています。

  1. クォークをレプトンに崩壊させる理論は、このプロセスに同じ半減期を割り当てますか?クォークとダウンクォーク?

回答

バインドされたシステムの半減期には、通常、単純なスケーリングはありません。あなたが念頭に置いている種類の法律。半減期は、生成された粒子が利用できる位相空間、および核構造に関係する要因に部分的に依存します。ただし、この崩壊はかなり高エネルギーのプロセスです。陽子が中性パイ中間子と陽電子に崩壊すると、 $ Q $ の値は802.8MeVになります。 12Cの原子核は11Bの原子核とは結合エネルギーが異なるため、減衰の $ Q $ 値は異なり、おそらく数MeV程度低くなります。 。しかし、これは800 MeVに比べるとかなり小さいので、おそらく小さな影響しかありません。したがって、この例では、エネルギースケールが異なるため、陽子が原子核内に結合しているという事実は、半減期にほとんど影響を与えないと思います。

同様の理由で、私は期待します中性子の寄与と陽子の寄与の間に大きな違いはありません。したがって、陽子の半減期の1/12は、おそらくかなり妥当な見積もりです。

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