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W-Boson

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{{Infobox Teilchen |klassifikation=Elementarteilchen
Boson
Eichboson |ladung_c=±1 Elementarladung e = ±1,602 176 53(14) · 10−19 |ruheenergie_mev=80 425 ±38 |spinzahl=1 |lebensdauer_s=3 · 10−25 }} Das '''W-Boson''' ist ein Eichboson und damit ein Elementarteilchen. Es ist verantwortlich für die sogenannten „geladenen Ströme“ der schwache Wechselwirkung schwachen Wechselwirkung, einer der fundamentalen Wechselwirkung Wechselwirkungen der Physik. Man unterscheidet bei den W-Bosonen je nach elektrischer Ladung zwischen W+ und W-. W-Bosonen koppeln sowohl an Lepton Leptonen als auch an Quark (Physik) Quarks. So kommt es durch Emission eines W--Bosons zum Beispiel zur Umwandlung eines Elektrons in das zugehörige, elektrisch neutrale Elektron-Neutrino. Andererseits vermitteln die W-Bosonen die Umwandlung von Quark (Physik) Quarks verschiedener Flavors ineinander, wobei es auch hier die Differenzladung von einer Elementarladung e davonträgt. Ein solcher Prozess findet beispielsweise beim radioaktiven Betazerfall Beta-Zerfall statt, bei dem in einem Neutron des Atomkerns ein Quark (Physik)#Down-Quark Down-Quark (Ladung -1/3e) in ein Quark (Physik)#Up-Quark Up-Quark (Ladung +2/3e) umgewandelt wird. Das bei diesem Prozess abgestrahlte W-Boson ist in diesem Fall - in Übereinstimmung mit der Ladungserhaltungssätze Ladungserhaltung - einfach negativ geladen (-1e), während die Kernladungszahl um eins zunimmt. Zur schwachen Wechselwirkung gehört auch das Z-Boson. Im Unterschied zum W-Boson ist das Z-Boson nicht elektrisch geladen, weiters kann es auch nicht zur Umwandlung von Quarks beitragen, auch wenn damit keine Ladungsveränderung verbunden wäre (Nichtexistenz von ''Flavor Changing Neutral Currents''). Da das W-Boson mit seiner rund 80fachen Protonenmasse (80,425 Elektronenvolt GeV/Lichtgeschwindigkeit c2 ±0,038 GeV/c2) recht schwer ist, ist seine Reichweite (und damit die der schwachen Wechselwirkung) sehr kurz (ca. 10−15 m). In vielen Prozessen trägt es nur als Virtuelles_Teilchen virtuelles Teilchen bei (in Form von Schleifen in sog. Feynmandiagrammen), es kann aber auch als reales Teilchen erzeugt, und über seine Zerfallsprodukte nachgewiesen werden. In Teilchenbeschleuniger Teilchenbeschleunigern kann das W-Boson über Paarbildung auch reell erzeugt werden, z.B. über die Reaktion e+ e → W+ W. Die so erzeugten W-Bosonen sind äußerst kurzlebige Teilchen (Halbwertsbreite 2,124 ± 0,041 GeV, dies entspricht einer Lebensdauer von 3 · 10−25 s), die in Hadronen oder Leptonen zerfallen.

Siehe auch
{{Wiktionary|W-Boson}} * Z-Boson * Elementarteilchen * elektroschwache Wechselwirkung * Isospin

Videos
{{Alpha Centauri|060802|Was sind W&Z-Bosonen?}}

Weblinks

- Particle Data Group 2002, Review 2003 Kategorie:Elementarteilchen en:W boson

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[Der Artikel zu W-Boson stammt aus dem Nachschlagewerk Wikipedia, der freien Enzyklopädie. Dort findet sich neben einer Übersicht der Autoren die Möglichkeit, den Original-Text des Artikels W-Boson zu editieren.
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