GEORG-AUGUST-UNIVERSIT AT G OTTINGEN II. Physikalisches ...

Abbildung 2.2: Hadronische Zerfälle mit Strangeness. Das Lambda-Hyperon
wandelt sich in ein Proton um, das W − -Boson zerfällt in ein negativ
geladenes Pion (links). Das Lambda-Hyperon kann außerdem in ein
Neutron und ein neutral geladenes Pion zerfallen. Das K + zerfällt in
ein neutral geladenes und ein negativ geladenes Pion (rechts). [Pov 06].
2.2.1 Der β-Zerfall
Enrico Fermi gelang es mit seiner Theorie den β-Zerfall zu erklären. Der β-Zerfall ist dem-
nach als Ergebnis der Wechselwirkung zweier Ströme zu deuten. Der hadronische Strom
führt das Neutron in ein Proton über und der leptonische Strom erzeugt ein Teilchen-
paar, ein Elektron und ein Elektronneutrino. Mit dieser Erklärung konnten später weitere
Zerfälle, wie der des Myons oder der des π-Mesons erklärt werden. Schaut man sich den
Aufbau der beiden Nukleonen genauer an, erkennt man die Zusammensetzung der Quarks:
Das Proton besteht aus zwei up-Quarks und einem down-Quark, das Neutron aus einem
up-Quark und zwei down-Quarks. Der β-Zerfall des Neutrons kann auf den Zerfall eines
down-Quarks reduziert werden, wobei die anderen beiden Quarks unbeteiligt sind [Pov 06].
Abbildung 2.3 zeigt den Neutronzerfall im Quarkbild.
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Abbildung 2.3: Feynman-Diagramm des Neutronzerfalls. Der β-Zerfall des Neutrons
besteht in der Umwandlung eines down-Quarks in ein up-Quark.
Die restlichen Quarks sind „Zuschauer“ [Gru 00].