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Titolo: domanda da idiota

Un neutrone decade ogni 15 minuti, il risultato del decadimento ï¿œ un 
protone, un neutrino, un fotone di raggi gamma ed un elettrone.
 
Da quello che ho capito quando siamo all'interno di un nucleo le forze 
in gioco fanno si' che semplicemente un protone decade in un protone e 
"la rimanenza" viene riassorbita da un protone che diventa neutrone. 
Quindi si "scambiano di posto". Questo FINCHï¿œ l'atomo e' piccolo, piï¿œ 
neutroni ci sono piï¿œ l'atomo diventa instabile perchï¿œ non riesce a 
"contenere" il decadimento dei neutroni.
 
Ho detto cazzate finora?
 
Se non ne ho dette, vorrei capire un'altra cosa: in una stella di 
neutroni... cosa succede per i processi detti sopra?
 
-- 
i'll be brie-
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-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)

 "la rimanenza" viene riassorbita da un protone che diventa neutrone.
 
Non capisco bene cosa intendi. Se stai pensando al meccanismo
con cui protoni e neutroni si scambiano tra loro e che tiene
assieme il nucleo, allora no, non funziona tramite
riassorbimento di prodotti di decadimento. Protoni e neutroni
in un nucleo si scambiano pioni, non elettroni e neutrini. Lo
scambio di pioni funziona per interazione forte, il
decadimento per interazione debole; sono fenomeni abbastanza
diversi. Inoltre, i pioni coinvolti sono virtuali.
In un nucleo stabile il decadimento dei neutroni e` bloccato
dal principio di conservazione dell'energia. Per esempio, in
un nucleo di deuterio il legame tra protone e neutrone
ammonta a 2.2 MeV. Si tratta di energia *in meno* che il
nucleo di deuterio ha rispetto al protone e neutrone isolati.
Quando un neutrone decade, tale reazione libera 0.78 MeV, che
e` molto meno di 2.2 MeV, quindi non e` abbastanza da
spaccare un nucleo di deuterio. Se il neutrone diventasse un
protone, il nucleo diverrebbe costituito da due protoni e si
spaccherebbe immediatamente, ma come appena detto tutto cio'
richiederebbe piu' energia di quella disponibile. Da cio' si
deduce che il decadimento non puo` avvenire e infatti non
avviene.
Forse pero` quello che vorresti sapere e` come esattamente
funzioni questa inibizione; il neutrone prova a decadere, ma
poi riassorbe subito i prodotti di decadimento, o non ci
prova neppure? Da quel poco che capisco di meccanica
quantistica, suppongo che il decadimento, essendo una
transizione verso uno stato di energia totale piu' elevata di
quella presente, sia descrivibile con un'onda evanescente,
che a sua volta e` interpretabile in modo intuitivo e
approssimativo (e quindi forse un po' forzato) come un
decadimento virtuale con riassorbimento dei prodotti di
decadimento (probabilmente gia` del bosone W, prima ancora
che dell'elettrone e del neutrino). Non ho pero` idea se il
riassorbimento avvenga primariamente da parte del neutrone
virtualmente decaduto o indifferentemente anche da altri
protoni vicini, cosa che contribuirebbe (sia pur in misura
irrilevante) al legame totale; a naso propenderei per la
prima possibilita` data l'elevata massa dei W, ma non saprei
giustificarlo razionalmente.
 
Ah, dimenticavo: in un nucleo di deuterio non ci sono,
letteralmente, un protone e un neutrone, ma due particelle
ognuna delle quali e` per meta` protone e per meta` neutrone,
ma questa e` un'altra faccenda, di cui non hai chiesto, e che
di per se' non impedirebbe il decadimento della meta`
neutronica.
 
Ciao
Paolo Russo

 raggio atomoni troppo grossi).
Più esattamente, il legame della forza nucleare è solo tra nucleoni
*vicini*, e quindi la corrisp. energia di legame cresce grosso modo
come A = N+Z.
Invece la repulsione elettrostatica dà un contributo che va come Z^2/R
(R raggio nucleare) e siccome R va come A^(1/3), cresce come
Z^2/A^(1/3). Perciò se A è grande, sono più stabili i nuclei con
relativamente pochi protoni.
Quindi è l'opposto: sono i troppi protoni che destabilizzano il nucleo.
Esempi quanti ne vogliamo: per es. per A = 238 il nuclide più legato è
il plutonio Pu238 (Z=94), seguito dall'uranio U238 (Z=92).
 
Notare che sono entrambi instabili, ma per una ragione diversa: oltre
alla trasf. n --> o p--> n c'è un altro modo di decadimento, in cui il
nucleo perde un'alfa (He4, ossia due neutroni e due protoni.
 
A questo punto vorresti ancora sapere delle stelle di neutroni?
Magari un altro giorno :-)
 
 
-- 
Elio Fabri

 neutronica.
 
ok, ho preferito la spiegazione di Elio, ma anche la tua ï¿œ interessante 
e quando avrai voglia, spiegarmi pure questa faccenda qui mi farebbe 
felice. ;)


 Magari un altro giorno :-)
 
ok.


 neutrone
non mi pare proprio una buona descrizione...
Il tuo "metà e metà" si riferisce al fatto che se vado a fare una
misura che distingua protone da neutrone, ho prob. di 50% di trovare
l'uno oppure l'altro.
Il problema è che la stessa cosa è vera tanto nello stato di isospin 0
come in quello di isospin 1, che sono diversi: quindi c'è molto di più
del "metà e metaà"...
 
Mi dispiace, ma ecco un caso in cui proprio non ci sono scappatoie:
questa è la m.q., e bisogna digerirla com'è. Non c'è divulgazione che
tenga.
Capire la m.q. è possibile solo se ci si impadronisce del formalismo,
che non è poi tanto complicato, ma è sicuramente lontano dalla comune
intuizione.
Per le mie tesi generali sulla divulgazione, sul ruolo della
matematica, ecc. questo è un punto cruciale: solo il linguaggio
matematico permette di superare il "gap" tra il pensiero comune e ciò
che occorre per formulare le teorie che spiegano il mondo.
 
 
-- 
Elio Fabri

 mi farebbe felice. ;)
 
Ecco, ben mi sta. Ora come faccio a spiegare un singoletto di
isospin?
Vabbe`, stiamo sul generale. Avrai sentito parlare di "ibridi
di risonanza", o almeno li chiamavano cosi' quando andavo al
liceo: quel fenomeno quantistico per cui quando un sistema
puo` esistere in due stati con energia simile e puo` passare
abbastanza liberamente da uno stato all'altro, allora (sotto
opportune ipotesi) esiste uno stato che e` una via di mezzo
tra i due e che ha energia inferiore a entrambi. Pensa alla
struttura chimica del benzene, agli orbitali della molecola
di O2, dello ione H2+. Dato che le due particelle in un
nucleo di deuterio possono scambiarsi i ruoli scambiandosi un
pione...
 
n + p -> (p + pi-) + p -> p + (pi- + p) -> p + n
n + p -> n + (pi+ + n) -> (n + pi+) + n -> p + n
 
... allora si puo` dire che il nucleo puo` trovarsi nello
stato p + n ma anche nello stato n + p, e come potresti
immaginare esiste uno stato intermedio a energia piu' bassa
che e` poi quello in cui si trova realmente il nucleo di
deuterio. In questo stato, che e` una via di mezzo tra i due
stati citati (tecnicamente una combinazione lineare, dato che
in meccanica quantistica gli stati di un sistema sono
elementi di uno spazio vettoriale), ognuna delle due
particelle non e` piu' esattamente ne' protone ne' neutrone,
ma una via di mezzo. I loro stati sono inoltre "intrecciati"
(avrai forse sentito parlare di entanglement, paradosso di
Einstein - Podolsky - Rosen, eccetera), per cui se si misura
lo stato di protone o neutrone di una delle due particelle,
qualsiasi sia l'esito una misura sull'altra particella dara`
lo stato opposto (se una e` un protone, l'altra e` un
neutrone e viceversa).
 
In realta` ci sarebbe molto altro da dire, dato che nella
fisica nucleare viene comodo considerare protone e neutrone
come due stati di una stessa particella (il nucleone) che
differiscono per una specie di spin fittizio chiamato spin
isotopico o isospin; la faccenda viene quindi gestita con
tutto l'armamentario matematico con cui la meccanica
quantistica tratta lo spin. Un protone puo` essere visto come
un nucleone con isospin "su" (direzione convenzionale in uno
spazio astratto), un neutrone come isospin "giu'", una
particella che e` un po' protone e un po' neutrone come un
nucleone con un isospin che non e` ne' "su" ne' "giu'" ma
punta in qualche altra direzione. Ne saltano fuori
conseguenze tutt'altro che banali, dato che l'interazione
forte conserva l'isospin totale anche in modulo (non entro in
dettagli) e questa e` una delle varie leggi di conservazione
di cui occorre tenere conto nel calcolare la sezione d'urto
di una reazione; ad esempio, la probabilita` di formazione di
un nucleo di deuterio per collisione di un protone e un
neutrone viene dimezzata.
 
Ciao
Paolo Russo

 neutrone viene dimezzata.
 
Beh, naturalmente ho capito per quanto potessi capire da un discorso 
colloquiale. Comunque grazie.


 che occorre per formulare le teorie che spiegano il mondo.
 
Questo, ok, ï¿œ basilare.
 
Se la divulgazione potesse superare la matematica saremmo tutti 
filosofi ed il mondo funzionerebbe con l'idea platonica.
 
Tuttavia per spingere gli ignoranti come me ad informarsi un po' di piï¿œ 
la divulgazione ed i concetti espressi brevemente e con le "bugie per 
bambini" possono aiutare.
 
Ringrazio di quore (con la "q" perchï¿œ sono ancora ignorante come prima, 
solo un po' di meno) sia te che Paolo Russo
