¿Cómo se distribuye la energía en una aniquilación protón-antiproción?

Conozco los productos de la aniquilación, pero no sé cuánta energía tiene o obtiene cada partícula. Por ejemplo, sé que se liberan 1876 MeV por cada aniquilación. Ahora bien, esta energía se distribuye entre varios piones, entonces, ¿cuánta energía recibe cada pión?

Además, esta energía se distribuye entre energía cinética y de masa en reposo, ¿cómo se distribuye? y ¿adónde va la energía cinética cuando los piones decaen?

¿Y qué pasa con el electrón que obtenemos de la desintegración del muón? ¿Cuánta energía obtiene y es esta energía fácil de obtener o simplemente volará como un neutrino? Quiero decir, ¿hasta dónde llegará el electrón en un medio hasta que se absorba su energía?

EDITAR: Hice esta pregunta porque estoy confundido a dónde va la energía cinética de las partículas. En primer lugar, el pión neutro obtiene una energía total de 390 MeV, de los cuales 135 MeV es la energía de la masa en reposo y 255 MeV es su energía cinética. Como algunas personas dijeron antes, la desintegración del pión neutro da como resultado 2 rayos gamma cada uno con 67 MeV, que es solo la energía de masa restante sobre dos, entonces, ¿a dónde fue la energía cinética? ¿No debería haber resultado el pión en 2 rayos gamma con 195 MeV cada uno considerando la conservación de energía?

En segundo lugar, los piones cargados. además del pión neutro, obtienen también 395 MeV de energía. Cuando se desintegran, el producto es un muón y un neutrino cuya energía no sé cómo se distribuye aquí. Luego, el muón se desintegra en un electrón o un positrón y 2 neutrinos más que tampoco sé cuánta energía obtienen.

En tercer lugar, la energía cinética de los piones cargados. ¿Cómo pierden los piones cargados su energía cinética? y ¿qué sucederá si el pión cargado decae antes de perder su energía cinética?

Todas estas tres preguntas no se han discutido en la pregunta relacionada y, por lo tanto, esto no es un duplicado.

No, la pregunta anterior no hablaba de la parte de la energía cinética, ni de la energía de los muones ni de los electrones.
@BenCrowell, ¿puedes ayudar con la parte de la energía cinética? Vi una ecuación que da Delta E como la energía cinética cuando un protón aniquila un antiprotón. Entonces, ¿en qué forma se libera esta energía?
Abanob, si el duplicado sugerido no aborda lo que desea saber, debe editar su pregunta para decirlo y también explicar qué es exactamente lo que está buscando que la otra pregunta no incluye.
@DavidZ, lo acabo de hacer. Espero que esto sea lo que quisiste decir.
La energía de 67 MeV para los piones neutros es solo si se detienen y luego decaen en reposo, lo que muy posiblemente no sea lo que sucede.
No estoy de acuerdo con la pregunta @BenCrowell vinculada a ser un duplicado, ya que solo pregunta cuánta energía se puede extraer para el uso diario, mientras que esta pregunta pregunta en detalle cómo se redistribuye la energía de colisión entre las nuevas partículas creadas. No son lo mismo en absoluto.

Respuestas (1)

: Hice esta pregunta porque estoy confundido a dónde va la energía cinética de las partículas. En primer lugar, el pión neutro obtiene una energía total de 390 MeV, de los cuales 135 MeV es la energía de la masa en reposo y 255 MeV es su energía cinética.

Estamos hablando de números promedio. En promedio hay cinco piones, en promedio cada uno tiene 390 MeV, en promedio...

Como algunas personas dijeron antes, la desintegración del pión neutro da como resultado 2 rayos gamma cada uno con 67 MeV, que es solo la energía de masa restante sobre dos, entonces, ¿a dónde fue la energía cinética? ¿No debería haber resultado el pión en 2 rayos gamma con 195 MeV cada uno considerando la conservación de energía?

Los 67 MeV es la energía en el sistema de centro de masa del pi0. Como el pi0 está en el laboratorio, tiene razón, los dos rayos gamma tendrán en promedio 195 MeV cada uno.

En segundo lugar, los piones cargados. además del pión neutro, obtienen también 395 MeV de energía. Cuando se desintegran, el producto es un muón y 2 neutrinos que no sé cómo se distribuye la energía aquí.

Los piones se descomponen en dos cuerpos, van a un muón y un muón anti/neutrino (para conservar el número de leptones). Una descomposición de dos cuerpos y en el centro de masa del pión, el neutrino obtiene la mayor parte de la energía cinética . Lo que suceda en el laboratorio dependerá de la distribución angular del decaimiento frente a la dirección de movimiento del pión.

Luego, el muón se desintegra en un electrón o un positrón y 2 neutrinos más que tampoco sé cuánta energía obtienen.

Son tres decaimientos corporales y su distribución se puede encontrar en la literatura de algunas décadas atrás.

En tercer lugar, la energía cinética de los piones cargados. ¿Cómo pierden los piones cargados su energía cinética?

Las partículas cargadas interactúan con el campo de las moléculas de la materia que atraviesan y pierden un poco de energía cinética al ionizarse, por eso podemos ver sus huellas en las imágenes de la cámara de burbujas. En materia densa pierden energía rápidamente.

Echa un vistazo a esta conferencia.

y ¿qué sucederá si el pión cargado decae antes de perder su energía cinética?

Aquí hay un pión que se detiene y entra en un muón, etc. En vuelo, la mayor parte del impulso lo lleva el muón . Se desintegrará en vuelo en un muón y un neutrino que compartirán toda la energía (masa y cinética) del pión.

Creo que está tratando de obtener información en pocas palabras que necesita un curso de física de partículas elementales. No se puede hacer. El conocimiento no puede transmitirse agitando las manos con palabras. Para comprender estos asuntos, se deben resolver problemas y dedicar tiempo a leer material relevante. Los estudiantes que se sientan en los cursos no son estúpidos, están interesados ​​en aprender estas cosas que estás tratando de absorber por ósmosis. No se puede hacer. Si necesita detalles, debe dedicar el tiempo necesario para comprender los detalles.

muchas gracias. Solo tengo una pregunta más, y prometo que no se volverá a hacer ninguna pregunta de este tipo, solo esta. Traté de entender todo lo que pude de la conferencia que me diste, pero hay una cosa para la que no pude obtener un número y para la cual podría necesitar tu ayuda. El número que necesito es el porcentaje de la energía que perderá un pión con energía cinética de 250 MeV cuando atraviesa 5 cm de plomo. ¿Puedes ayudarme con esto?
Aquí también está la curva relevante para el plomo: página cinco, pdg.lbl.gov/2011/reviews/… . se trata de 1 MeV para multiplicar por la densidad del plomo 11,34 gm/cm ^ 3, por el cm de la ruta, por lo que se pierden aproximadamente 50 MeV en una ruta de 5 cm en el plomo. A medida que la energía disminuye, pierde más, si miras la curva.