Autoren:	Brose, Daniel
Titel:	Konzeption, Entwicklung und Test einer Apparatur zur Messung der elektrischen Ladung des Neutrons
Online-Publikationsdatum:	25-Jul-2014
Erscheinungsdatum:	2014
Sprache des Dokuments:	Deutsch
Zusammenfassung/Abstract:	Die elektrische Ladung des Neutrons ist eng mit der Frage nach der Existenz der Ladungsquantisierung verknüpft: Sollte das Neutron eine Ladung tragen, kann die Ladung nicht in Einheiten der Elementarladung e quantisiert sein.rnrnIm Rahmen der Elektrodynamik und des minimalen Standardmodells ist die Quantisierung der Ladung nicht enthalten. Eine mögliche Neutronenladung würde ihnen also nicht widersprechen. Allerdings geht sie aus den Weiterentwicklungen dieser Modelle hervor. Die sogenannten Grand Unified Theories sagen die Möglichkeit des Protonenzerfalls vorher. Dieser ist nur möglich, wenn die Ladung quantisiert ist.rnrnDurch die Messung einer elektrischen Ladung des Neutrons können die verschiedenen Theorien überprüft werden.rnrnIm Rahmen dieser Arbeit wurde eine Apparatur entwickelt, mit der die elektrische Ladung des Neutrons gemessen werden kann. Als Grundlage diente das Prinzip einer Messung von 1988. Mit einem flüssigen Neutronenspiegel aus Fomblin ist es zum ersten mal überhaupt gelungen, einen flüssigen Spiegel für Neutronen einzusetzen. Durch diese und andere Verbesserungen konnte die Sensitivität der Apparatur um einen Faktor 5 im Vergleich zum Experimentrnvon 1988 verbessert werden. Eine mögliche Ladung des Neutrons kann mit δq_n = 2,15·10^(â 20)·e/â day gemessen werden. rnrnDie Messung der elektrischen Ladung soll im Winter 2014 durchgeführt werden. Bis dahin soll die Präzision aufrnδq_n = 1,4·10^(â 21)·e/â day erhöht werden. The electric charge of the neutron is related to the question of charge conservation: If there exists a neutron charge there can be no quantization of charge in units of the elementary charge e.rnrnCharge quantization is not inherent in the theories of electrodynamics and the minimal standard model and hence it would not falsify them. But in further theories as grand unified theories charge quantization is an important aspect, for example to allow the decay of the proton.rnrnA measurement of a neutron charge would test these theories.rnrnIn the past three years an apparatus for the measurement of the electric charge of the neutron was constructed. The principle was used before in 1988 but the current apparatus is an improvement in many aspects. E.g. the fluid Fomblin neutron mirror was the first use of a fluid neutron mirror ever. With all the improvements it was possible to reach an sensitivity five times higher than before. A possible neutron charge can be measured with an sensitivity ofrn2.15·10^(â 20)·e/â day .rnrnIn winter 2014 the measurement of the charge will be performed. Till then the sensitivity will be augmented to δq_n = 1,4·10^(â 21)·e/â day.
DDC-Sachgruppe:	540 Chemie 540 Chemistry and allied sciences
Veröffentlichende Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Organisationseinheit:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Veröffentlichungsort:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-2848
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-38005
Version:	Original work
Publikationstyp:	Dissertation
Nutzungsrechte:	Urheberrechtsschutz
Informationen zu den Nutzungsrechten:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Umfang:	147 S.
Enthalten in den Sammlungen:	JGU-Publikationen