Antineutrone

Antineutrone
La struttura a quark dell'antineutrone
Classificazione	Particella composta (adrone)
Composizione	1 antiquark up, 2 antiquark down
Famiglia	Fermioni
Gruppo	Antibarioni
Interazioni	Elettromagnetica, gravitazionale, forte, debole
Simbolo	n
Antiparticella di	Neutrone
Scoperta	Bruce Cork (1956)
Proprietà fisiche
Massa	939,5 MeV/c^2
Vita media	886 s
Carica elettrica	0
Spin	½

L'antineutrone è l'antiparticella del neutrone. Fu rilevato per la prima volta da Bruce Cork nel 1956, un anno dopo la scoperta dell'antiprotone, in esperimenti di collisione protone-nucleone al Bevatron del Lawrence Berkeley National Laboratory.

Caratteristiche

L'antineutrone ha una massa pari a 939,573 MeV/c^2 (1,674 94×10^−27 kg) e una carica elettrica (nulla) uguali al neutrone, dal quale differisce per il fatto di essere composto dai rispettivi antiquark; in particolare l'antineutrone è composto da due antiquark ${\displaystyle {\bar {d}}}$ (anti-down) ed un antiquark ${\displaystyle {\bar {u}}}$ (anti-up). Lo spin dell'antineutrone è pari a ½, la sua carica di colore è zero ed è caratterizzato da una vita media di 886 s.

Il momento magnetico dell'antineutrone è l'opposto di quello del neutrone: per l'antineutrone è pari a +1,913 µ_N e per il neutrone è -1,913 µ_N (in relazione alla direzione dello spin).[1]

Poiché gli antineutroni sono elettricamente neutri, la loro osservazione diretta risulta difficoltosa; solitamente ciò che si osserva sono i prodotti secondari dell'annichilazione di un antineutrone con un neutrone.

Alcune teorie prevedono che possa esistere un'oscillazione neutrone-antineutrone, simile a quanto avviene per i neutrini, processo però che potrebbe avvenire solo in presenza di leggi fisiche ancora ignote che violerebbero la legge di conservazione del numero di barioni.[2][3][4]

Creazione e annichilazione dell'antineutrone

Come detto, la vita media di un antineutrone è di circa 886 s, e i prodotti di decadimento sono un antiprotone, un positrone e un neutrino:

${\displaystyle {\bar {n}}\to {\bar {p}}+e^{+}+\nu _{e}}$

Viceversa, un antineutrone si può creare in seguito alla collisione ad alta energia tra due protoni, evento che genera anche un altro protone e un pione; queste tre nuove particelle nascono come risultato della trasformazione in massa di una parte dell'energia cinetica posseduta dai due protoni iniziali:

${\displaystyle p+p\to p+p+p+\pi ^{-}+{\bar {n}}}$

L'antineutrone infine può annichilarsi con un protone generando due mesoni ${\displaystyle \pi ^{+}}$ e un mesone ${\displaystyle \pi ^{-}}$:

${\displaystyle {\bar {n}}+p\to \pi ^{+}+\pi ^{-}+\pi ^{+}}$

Note

1. Lorenzon, Wolfgang, "Physics 390: Homework set #7 Solutions" (PDF), su Modern Physics, Physics 390, Winter 2007, 6 aprile 2007. URL consultato il 22 dicembre 2009.
2. R. N. Mohapatra, Neutron-Anti-Neutron Oscillation: Theory and Phenomenology, in Journal of Physics G, vol. 36, n. 10, 2009, p. 104006, DOI:10.1088/0954-3899/36/10/104006, arΧiv:0902.0834.
3. C. Giunti, M. Laveder, Neutron Oscillations, su Neutrino Unbound, Istituto nazionale di fisica nucleare, 19 agosto 2010. URL consultato il 19 agosto 2010 (archiviato dall'url originale il 27 settembre 2011).
4. Y. A. Kamyshkov, Neutron → Antineutron Oscillations (PDF), su NNN 2002 Workshop on "Large Detectors for Proton Decay, Supernovae and Atmospheric Neutrinos and Low Energy Neutrinos from High Intensity Beams" at CERN, 16 gennaio 2002. URL consultato il 19 agosto 2010.

Voci correlate

• Lista delle particelle
• Neutrone
• Antimateria

Collegamenti esterni

• (EN) LBL Particle Data Group - summary tables, su pdg.lbl.gov.
• (EN) suppression of neutron - antineutron oscillation, su arxiv.org.
• (EN) Elementary particles - include informazioni sulla scoperta degli antineutroni.
• (EN) Is Antineutron the Same as Neutron? - spiega come gli antineutroni differiscano dai neutroni nonostante abbiano entrambi carica elettrica pari a zero.