Zur Titelseite des Programms   Zur Gesamtübersicht aller Seiten   Zum Lexikon zum Ende der Seite   Zurück in der Reihenfolge der aufgerufenen Seiten   zur nächsten Seite dieses Kapitels
Die schwache Wechselwirkung - Geladene schwache Prozesse  

Wir betrachten zunächst nur die geladenen , d.h. durch die W-Bosonen vermittelten schwachen Prozesse.


1. Leptonische Prozesse    
Der elementare geladene leptonische Prozess ist der Zerfallsprozess des Leptons l in ein Lepton l' unter Beteiligung der entsprechenden Neutrinos bzw. Antineutrinos ( n l und n l' ):  
l à n l + l' + n l'     
Beispiele hierfür sind die Tauonzerfälle:  
t - à n t + e - + n e     und   
t - à n t + m - + n m  
und die damit verbundenen Streuprozesse:  
t - + n t à e - + n e     und   
t - + n m à m - + n t  

2. Semileptonische Prozesse  
Beim elementaren geladenen semileptonischen Prozess sind auch Quarks bzw. Antiquarks (q 1 und q 2 ) beteiligt:    q 1 + q 2 à l + n l      
Beispiele:  
Pion-Zerfall (siehe Abb. rechts)
- im Quark-Bild:   d -1/3 + u -2/3 à m - + n  
- im Hadronen-Bild:   p - à m - + n m      ( p - = d u  
 
Feynman-Diagramm des Pion-Zerfalls
b -Zerfall des Neutrons  (siehe Abb. rechts)  
- im Quark-Bild:   d -1/3 à u +2/3 + e - + n e    
- im Hadronen-Bild:   n à p + e - + n e     
(n = udd, p = uud)   
Feynman-Diagramm des Beta-Zerfalls des Neutrons

Beide Prozesse werden durch ein W - vermittelt. q 1 und q 2 müssen also Quarks sein, deren Ladung zusammen -1e beträgt bzw. wenn (wie im Fall des Beta-Zerfalls) q 2 als sein Antiteilchen q 2 auf der anderen Seite der Gleichung erscheint, die Differenz der Quark-Ladungen -1e betragen. Man erkennt, dass das u- und d-Quark des Neutrons nur unbeteiligt "zuschauen".
Man nennt sie deshalb auch Zuschauerquarks (engl. spectator-quark ). 

3. Hadronische (bzw. nichtleptonische) Prozesse
Beim elementaren geladenen hadronischen Prozess sind nur Quarks bzw. Antiquarks beteiligt:  
q 1 + q 2 à q 3 + q    
Beispiele:
Kaon-Zerfall   (siehe Abb. rechts)  
- im Quark-Bild:     s +1/3 à u +2/3 + u -2/3 + d +1/3  
- im Hadronen-Bild:      K + à p + + p 0     
(K + = u s ; p + = u d ; p 0 = u u  
Das Feynman-Diagramm rechts zeigt den Zerfall des Kaons. Das u-Quark des Kaons ist wieder nur "Zuschauer". Durch den Austausch des W + -Bosons ändert das s-Antiquark des Kaons seinen Flavour. Wichtig ist dabei, dass aus einem Quark der
2. Generation (c, s) ein Quark der 1. Generation (u, d) wird. Wir werden später auf diese Besonderheit der schwachen WW eingehen. 
 
Feynman-Diagramm des Kaon-Zerfalls
L 0 -Zerfall  (siehe Abb. rechts)  
- im Quark-Bild:    s -1/3 + u +2/3 à u +2/3 + d -1/3  
- im Hadronen-Bild:  L 0 à p + p -     
( L 0 = uds; p = uud; p - = d u )  
Feynman-Diagramm des Lambda-Null-Zerfalls

Nur einer der folgenden Prozesse ist möglich. Welcher?  

t - à n t + m - + n m  
d -1/3 à u +2/3 + e - + n e  
s +1/3 à u +2/3 + u -2/3 + d -1/3    

Kommentar:  
 

 
zum Anfang der Seite   Zurück in der Reihenfolge der aufgerufenen Seiten   zur nächsten Seite dieses Kapitels