Aufbereitung der CERN - Masterclass für die Durchführung an ...

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Abbildung 5: Energiespektrum der entstandenen Elektronen beim Beta-Zerfall 13
Dieses Phänomen kann man an einem kleinen Rechenbeispiel verdeutlichen. Man rechnet 20
minus fünf und kommt aber nicht immer auf 15. Manchmal kommt 13 heraus, manchmal elf
und manchmal sogar nur drei. Das klingt genauso paradox wie die Tatsache, dass die Energie
des Neutrons minus der Energie des Protons immer unterschiedliche Werte hatte, obwohl nur
ein Elektron entstand. Dieses Problem beschäftigte viele bekannte Physiker wie
beispielsweise Bohr, ohne auf eine Antwort zu kommen. 14
Pauli hatte die entscheidende Idee, indem er ein Teilchen postulierte, welches bei der
Reaktion zusätzlich entsteht und immer die Restenergie aufnimmt. Somit würde man einfach
zum Ergebnis der obigen Rechnung noch einen Summanden hinzufügen, damit die Gleichung
wieder stimmt. Zunächst nannte sein Teilchen Neutron. Nach der Entdeckung des heute
bekannten Neutrons wurde es jedoch in Neutrino, das kleine Neutron, umbenannt. Das
Neutrino kann nur sehr schwer gefunden werden und wurde erst 1956 experimentell bestätigt.
Der Beta-Zerfall kann anschaulich in einem Feynman-Diagrammen dargestellt werden, wie
die folgende Abbildung zeigt:
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