Protonenzerfall

Der Protonenzerfall wird von einigen Varianten der Großen Vereinheitlichten Theorie (GUT) der Teilchenphysik vorhergesagt. Man geht davon aus, dass ein Proton nicht stabil ist, sondern lediglich eine sehr große Halbwertszeit hat. Es sind zahlreiche Arten eines solchen Zerfalls denkbar, ein mögliches Beispiel ist der Zerfall in ein Positron und ein neutrales Pion, das dann weiter zu Strahlung (Photonen) zerfällt:

p → e⁺π⁰

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Trotz intensiver Suche ist bis heute kein Protonenzerfall beobachtet worden. Es wird eine Halbwertzeit von 10³¹ bis 10³⁶ Jahren von den Theorien vorhergesagt.

Experimente am Super-Kamiokande Detektor in Japan deuten darauf hin, dass eine Halbwertzeit von > 10³⁵ Jahren vorliegt. Die Beobachtung von Neutrinooszillation ist ein Hinweis darauf, dass der Protonenzerfall ein prinzipiell beobachtbarer physikalischer Effekt ist.

Der Protonenzerfall wird auch für Neutronen vorhergesagt, die im Atomkern gebunden sind. (Freie Neutronen haben eine Halbwertzeit von etwa 885 Sekunden.)

Literatur

Fred Adams; Greg Laughlin: Die fünf Zeitalter des Universums : Eine Physik der Ewigkeit. ISBN 3-423-33086-4