Hadronischer Schauer: Unterschied zwischen den Versionen

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Ein hadronischer Schauer ist eine [[Teilchenschauer|Teilchenkaskade]], die durch ein [[Hadron]] ausgelöst wird.
Ein '''hadronischer Schauer''' ist eine [[Teilchenschauer|Teilchenkaskade]], die durch ein [[Hadron]] ausgelöst wird.
Anders als elektromagnetische Schauer wird die Schauerentwicklung durch die [[starke Wechselwirkung]] bestimmt.
Die Schauerentwicklung wird hier anders als bei einem [[Elektromagnetischer Schauer|elektromagnetische Schauer]] durch die [[starke Wechselwirkung]] bestimmt.


Durch die starke Wechselwirkung entstehen in der Teilchenkaskade neue Hadronen, u.a. werden häufig die leichtesten Mesonen, die [[Pion|Pionen]] erzeugt.
Durch die starke Wechselwirkung entstehen in der Teilchenkaskade neue Hadronen, u. a. werden häufig die leichtesten [[Meson]]en, die [[Pion]]en, erzeugt.
Da neutrale Pionen in zwei Photonen zerfallen, wird sich innerhalb des hadronischen Schauers auch ein elektromagnetischer Schauer bilden.
Da neutrale Pionen in zwei [[Photon]]en zerfallen, wird sich innerhalb des hadronischen Schauers auch ein elektromagnetischer Schauer bilden.
Zusätzlich entstehen bei den Zerfällen der instabilen Teilchen auch [[Myon|Myonen]], deren Zerfälle wiederum [[Neutrino|Neutrinos]] erzeugen, sodass der Teilchenschauer üblicherweise in die hadronische, die elektromagnetische und die myonische Komponente eingeteilt wird.
Zusätzlich entstehen bei den Zerfällen der instabilen Teilchen auch [[Myon]]en, deren Zerfälle wiederum [[Neutrino]]s erzeugen, sodass ein Teilchenschauer üblicherweise in eine hadronische, eine elektromagnetische und eine myonische Komponente eingeteilt wird.


Hadronische Schauer treten z.B. in [[Kalorimeter (Teilchenphysik)|hadronischen Kalorimetern]] in Teilchendetektoren auf.
Hadronische Schauer treten z. B. in [[Kalorimeter (Teilchenphysik)|hadronischen Kalorimetern]] in [[Teilchendetektor]]en auf.
Die Vermessung des Schauers kann zur Energiemessung des eintreffenden Teilchens verwendet werden.
Die Vermessung des Schauers kann zur Energiemessung des eintreffenden Teilchens verwendet werden.
Auch [[kosmische Strahlung]] besteht zu großen Teilen aus Hadronen, die in der Atmosphäre [[Luftschauer|ausgedehnte Luftschauer]] auslösen.
Auch [[kosmische Strahlung]] besteht zu großen Teilen aus Hadronen, die in der Atmosphäre ausgedehnte [[Luftschauer]] auslösen.
In diesem Fall können die einzelnen Komponenten getrennt gemessen werden, da z.B. Myonen eine deutlich größere Eindringtiefe in Materie als z.B. Hadronen und Elektronen haben.
In diesem Fall können die einzelnen Komponenten getrennt gemessen werden, da z. B. Myonen eine deutlich größere [[Eindringtiefe]] in Materie als z. B. Hadronen und Elektronen haben.


Die Schauerentwicklung wird dabei von der hadronischen Wechselwirkungslänge bestimmt.
Die Schauerentwicklung wird dabei von der hadronischen Wechselwirkungslänge bestimmt.
Sie verhält sich ähnlich wie die [[Strahlungslänge]] für elektromagnetische Schauer, ist aber i.A. deutlich größer.
Sie verhält sich ähnlich wie die [[Strahlungslänge]] für elektromagnetische Schauer, ist aber im Allgemeinen deutlich größer.
Zudem sind starke Fluktuationen im Energieverlust verglichen mit dem elektromagnetischen Fall charakteristisch für eine hadronische Kaskade.
Zudem sind starke [[Fluktuation]]en im Energieverlust verglichen mit dem elektromagnetischen Fall charakteristisch für eine hadronische Kaskade.


== Literatur ==
== Literatur ==

Aktuelle Version vom 17. Februar 2021, 21:49 Uhr

Ein hadronischer Schauer ist eine Teilchenkaskade, die durch ein Hadron ausgelöst wird. Die Schauerentwicklung wird hier anders als bei einem elektromagnetische Schauer durch die starke Wechselwirkung bestimmt.

Durch die starke Wechselwirkung entstehen in der Teilchenkaskade neue Hadronen, u. a. werden häufig die leichtesten Mesonen, die Pionen, erzeugt. Da neutrale Pionen in zwei Photonen zerfallen, wird sich innerhalb des hadronischen Schauers auch ein elektromagnetischer Schauer bilden. Zusätzlich entstehen bei den Zerfällen der instabilen Teilchen auch Myonen, deren Zerfälle wiederum Neutrinos erzeugen, sodass ein Teilchenschauer üblicherweise in eine hadronische, eine elektromagnetische und eine myonische Komponente eingeteilt wird.

Hadronische Schauer treten z. B. in hadronischen Kalorimetern in Teilchendetektoren auf. Die Vermessung des Schauers kann zur Energiemessung des eintreffenden Teilchens verwendet werden. Auch kosmische Strahlung besteht zu großen Teilen aus Hadronen, die in der Atmosphäre ausgedehnte Luftschauer auslösen. In diesem Fall können die einzelnen Komponenten getrennt gemessen werden, da z. B. Myonen eine deutlich größere Eindringtiefe in Materie als z. B. Hadronen und Elektronen haben.

Die Schauerentwicklung wird dabei von der hadronischen Wechselwirkungslänge bestimmt. Sie verhält sich ähnlich wie die Strahlungslänge für elektromagnetische Schauer, ist aber im Allgemeinen deutlich größer. Zudem sind starke Fluktuationen im Energieverlust verglichen mit dem elektromagnetischen Fall charakteristisch für eine hadronische Kaskade.

Literatur

  • J. Blümer, R. Engel, J.R. Hörandel: "Cosmic rays from the knee to the highest energies", Progress in Particle and Nuclear Physics Vol.63, 2009.