Svar:
Nedanstående bild visar alla elementarpartiklar enligt standardmodellen. Partiklarna är vertikalt ordnade efter vilomassa.
För att en partikel skall sönderfalla måste ett antal villkor (baserade på bevaringslagar) uppfyllas:
1 Sluttillståndet måste innehålla minst två partiklar
2 Partiklarna i sluttillståndet måste ha en sammanlagd vilomassa som är mindre än den sönderfallande partikelns massa (bevarande av
energin)
3 Totala
laddningen måste bevaras
4 Antalet fermioner (partiklar med halvtaligt spinn) kan bara ändras med ett jämnt antal (bevarande av
rörelsemängdsmoment)
5 Antalet kvarkar bevaras (bevarande av
baryontal)
De partiklar som uppfyller dessa villkor är
1 masslösa kraftförmedlarpartiklar: foton och gluon
2 elektron
3 proton
4 neutrino
Listan kräver några kommentarer:
Protonen är ingen elementarpartikel eftersom den består av tre kvarkar. Kvarkar kan emellertid inte förekomma isolerade, varför protonen kan betraktas som elementarpartikel. Protonens stabilitet implicerar då att den lättaste kvarkarna (upp och ner) är stabila i protonkonfigurationen (upp, upp, ner). Neutronen (upp, ner, ner) är emellertid inte stabil om den är isolerad. Den
b-sönderfaller till en proton, se fråga
[17998]. Tillsammans med rätt antal protoner kan neutronen emellertid vara stabil i en atomkärna.
Lägg även märke till att de två lättaste kvarkarna har mycket mindre massa än protoner och neutroner med massan c:a 1 GeV. Nukleonerna består alltså av mycket mer än tre kvarkar, den största delen av massan kommer från gluoner (
QuarkMass).
Neutrinon är alltså i princip stabil, men den oscillerar mellan olika aromer (elektron, myon, tau), se
Neutrino_oscillation.
Se även
Particle_decay
Bilden nedan är från
http://profmattstrassler.files.wordpress.com/2011/08/sm_masses2.png

/Peter E 2013-10-10