자연과 궁금한 것들

전자-양성자 입자충돌 가속기를 만들지 않는 이유는?

hare1 2022. 5. 16. 13:01

양성자(+전하)와 전자(-전하)를 가까이 하면 전자기적인 인력에 의해 서로 완전히 부딪칠것 같다.
그런데 정말로 그럴까?

만일 그러면 어떤일이 발생할까?

단지 결합에너지가 빠져나가 질량결손이 발생하고 그냥 수소원자가 되는 걸까?

 

사실 수소원자는 양성자 주변을 전자1개가 전자구름 형태로 감싸듯 하고 있는 상태라고 한다.
전하가 반대이므로 이들이 서로 완전히 달라붙어 하나가 되어야 할 것 같은데 그렇지 않는 이유는 불확정성원리로 설명되고 있다.

 

이들을 입자충돌기를 이용해 충돌시키면 분명 충돌에너지에 걸맞는 새로운 입자가 생성될 것 같다.
그런데 입자충돌기 실험에서 양성자와 전자를 충돌시켰다는 얘기는 들어본 적이 없다.

 

전자와 전자, 양성자와 양성자 충돌실험은 하면서 전자와 양성자 충돌실험은 하지 않는 이유는 뭘까?
전자와 양성자는 전하가 반대이므로 가장 잘 충돌할텐데 말이다.

 

그 이유는 아마도 이들의 질량이 1830배 정도 차이가 나므로 각각에 맞는 가속기를 구비해야 하고,

게다가 예상되는 충돌결과가 원하는 결과와 동떨어지기 때문일 것이다.

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