Muon: verschil tussen versies

52 bytes toegevoegd ,  3 jaar geleden
k
taal - vergeljkingen op aparte regel
k (leestekens, replaced: <sup>-</sup> → <sup>−</sup> met AWB)
k (taal - vergeljkingen op aparte regel)
In 1934 realiseerde [[Hideki Yukawa|Yukawa]] zich dat de [[sterke kernkracht|sterke kracht]] die de [[proton (deeltje)|protonen]] en [[neutron]]en in [[atoomkern]]en bij elkaar houdt, kon worden gemodelleerd als een gevolg van de uitwisseling van [[Massa (natuurkunde)|massieve]] [[Boson (deeltje)|boson]]en tussen de kerndeeltjes. In 1934 waren er nog geen [[deeltjesversneller]]s die deze bosonen zouden kunnen produceren en de beste kans om er een te vinden was in hoogenergetische [[kosmische straling]].
 
In [[1936]] ontdekte [[Carl Anderson (natuurkundige)|Carl David Anderson]], toen hij met behulp van een [[nevelvat]] kosmische straling bestudeerde, het muon. Anderson merkte op dat in zijn nevelvat sporen te zien waren die sterker kromdengekromd waren dan die van [[proton (deeltje)|protonen]], maar minder sterk dan die van elektronen. Hij trok de conclusie dat het om sporen van een "nieuw" deeltje moest gaan. Ervan uitgaande dat de [[elektrische lading]] van het deeltje gelijk was aan die van het elektron volgde eveneens dat de massa van het nieuwe deeltje tussen die van het proton en die van het elektron moest liggen. Anderson noemde het deeltje daarom in eerste instantie ''mesotron''.
 
Het werd echter al snel duidelijk dat het muonmesotron niet het door Yukawa gezochte boson kon zijn; het drong onder andere veel dieper door in allerlei stoffen (waaronder lucht) dan het theoretisch voorspelde boson (in feite is het muon zelfs geen boson, maar een fermion). Te midden van de bekende bouwstenen van de materie die op aarde voorkwamen leek het muon in eerste instantie geen natuurlijke plaats te hebben in de [[deeltjesfysica]]. Dit gaf [[Isidor Isaac Rabi|Isidor Rabi]] ([[Nobelprijs voor de Natuurkunde]] in 1944) aanleiding tot zijn veel geciteerde uitspraak "Who ordered that?". Het duurde nog tot 1947 tot de door Yukawa voorspelde deeltjes werden gevonden, en wel door [[Cecil Powell]] van de universiteit van Bristol. Deze worden nu [[Pion (natuurkunde)|pionen]] genoemd.
 
In de decennia na de ontdekking van het muon werden nog veel meer deeltjes met massa's tussen die van het elektron en die van het proton ontdekt en de naam ''meson'' werd ingevoerd als aanduiding voor al dit soort deeltjes. Het "mesotron" werd hernoemd tot ''mu-meson''. Intussen heeft de term [[meson]] nog een betekenisverschuiving doorgemaakt; een "meson" is nu een deeltje dat is opgebouwd uit een [[quark]] en een anti-quark. Het muon is in deze zin geen meson meer (het is een lepton), maar desondanks kom je de oude benaming nog weleens tegen.
 
== Muon vervalMuonverval ==
[[Bestand:Muon Decay.png|thumb|Het algemene verval van het muon]]
OmdatDoordat het muon tweehonderd keer zwaarderzo zwaard is danals het elektron is het niet stabiel, het heeft een [[vervaltijd]] (gemiddelde levensduur) van 2,2 μsec.<ref name=PDG /> In 1950 toonden [[Bruno Pontecorvo]] en [[Ted Hincks]] van de '''Chalk River Laboratories''' aan dat bij het verval van een muon een elektron en twee neutrino's worden uitgezonden:
 
:<math>\mu^-\to e^- + \nu + \bar\nu,~~~\mu^+\to e^+ + \nu + \bar\nu</math>
:<math>\mu^+\to e^+ + \nu + \bar\nu</math>
 
Deze reactie leverde een probleem op want als er een neutrino en een anti-neutrino ontstaan, waaromdan annihilerenzou men verwachten dat deze nooitelkaar direct annihileren tot een foton. Later toonden [[Melvin Schwartz]], [[Leon Lederman]] en [[Jack Steinberger]] aan dat er ten minste twee soorten neutrino's bestaan, namelijk [[elektron-neutrino]]'s ''ν<sub>e</sub>'' en [[muon-neutrino]]'s ''ν<sub>μ</sub>''. De door Pontecorvo en Hincks gevonden reacties moeten dus geschreven worden als:
 
:<math>\mu^-\to e^- + \bar\nu_e + \nu_\mu,~~~\mu^+\to e^+ + \nu_e + \bar\nu_\mu</math>.
:<math>\mu^+\to e^+ + \nu_e + \bar\nu_\mu</math>
 
==Zie ook==