| Frage:
Nach Joliot-Curie fliegt ein gamma-Quant auf einen Atomkern
mit Coulomb-Feld zu. Dabei spaltet sich das gamma-Quant in ein
Elektron und ein Positron VOR dem Atomkern auf. Wie kann man sich
diesen Prozess der Paarbildung erklären? Was ist das "Coulomb-Feld" eines
Atomkerns?
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| Antwort von Prof. G. Krausch, Physikalische
Chemie: Die
Paarerzeugung (Umwandlung eines Photons in ein Elektron-Positron-Paar)
ist einer der Elementarprozesse der elektromagnetischen
Wechselwirkungen. Man kann sich leicht überlegen, dass aus
Impulserhaltungsgründen ein solcher Prozess mit freien Teilchen
nicht möglich ist, da im Schwerpunktsystem des
Elektron-Positron-Paares der Gesamtimpuls null ist, während das
Photon vorher aber den Impuls E/c trägt, der ungleich null ist.
Deshalb braucht man zu dem Prozess einen weiteren Partner, z.B.
einen Atomkern, der per Rückstoss einen Teil des Impulses aufnehmen
kann, so dass Energie- und Impulsbilanz wieder stimmen.
Mit dem Coulomb-Feld des Kerns ist schlicht das von der Kernladung
verursachte elektromagnetische Feld gemeint.
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| Literatur:
Bergmann /'Schäfer, Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 4:
Teilchen, Kapitel 3.5, 1992. |
Chemie / Universität Bayreuth
E-Mail: Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de
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