Stabiliteit van een atoomkern en QED

[140IQ]

Niet specifiek quantummechanica, maar toch een gerelateerde vraag (en tbv de leesbaarheid ietwat kort door de bocht):

a) Electromagnetisme is de interactie tussen electronen (fermions) en fotonen (bosons), i.e. QED

b) Sterke kernkracht is de interactie tussen nucleonen (baryons) en pions (mesons), maar is eigenlijk een residu van de kleurkracht, ofwel de interactie tussen quarks (fermions) en gluonen (bosons), i.e. QCD

c) Zwakke kernkracht is de interactie tussen quarks (fermions) en weak-bosons

So far so good, maar nu mijn temporary laps of insanity:

Uit b) en c) valt de stabiliteit van een atoomkern te bepalen. Maar wat was ook alweer verantwoordelijk voor electronen rond de kern houden?

[Elmo]

(Quantum)electrodynamica natuurlijk!

Immers de (negatief) geladen electronen worden door de (positief) geladen kern aangetrokken. De zwakke- en sterke krachten spelen op deze afstanden geen enkele rol, en de massa's zijn te klein om voor de zwaartekracht significant te zijn.

[140IQ]

Immers de (negatief) geladen electronen worden door de (positief) geladen kern aangetrokken.

Ok, maar welke bosonen spelen hierbij dan een rol? Fotonen? Gluonen?

[Elmo]

(Virtuele) fotonen. Dat zijn immers de quanta van het electromagnetische veld.

[140IQ]

En hoe moet ik me het Feynman diagram hierbij voorstellen?

[Elmo]

Het laagste-orde diagram ziet er dan ruwweg zo uit:



Natuurlijk is de I/I' hier de impuls van het electron voor/na de interactie. N is de nucleus, en H kan (bij botsing) een hadronische shower opleveren. Voor laag-energetische interacties (lees: gebonden toestanden) zal H gewoon een N' (impuls na interactie) zijn.

De W/Z propegatoren moet je maar negeren, die worden niet gebruikt voor gebonden electron-kern toestanden.

Het circeltje onderaan stelt de koppeling met de quarks voor. (Er is geen koppeling met de gluonen.) Deze wordt meestal d.m.v. wat proton/neutron vorm-factoren weergegeven omdat de totale berekening inclusief de quark-constituenten niet te doen is.

Ik heb deze thread afgesplitst, want het heeft niet zo veel meer met de cursus QM te maken.

[140IQ]

[AHA erlebnis]Bedankt![/AHA erlebnis]