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Vorlesung Ergänzungen zur Kernphysik I, WS 03/04 Fragen und Methoden der modernen Kernphysik Prof. Dr. Peter Senger 1. Werkzeuge der Kernphysik Teilchen-Beschleuniger.

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2 Vorlesung Ergänzungen zur Kernphysik I, WS 03/04 Fragen und Methoden der modernen Kernphysik Prof. Dr. Peter Senger 1. Werkzeuge der Kernphysik Teilchen-Beschleuniger Wechselwirkung von Teilchen/Strahlung mit Materie Teilchen-Detektoren 2. Der Ursprung der Elemente: Experimente zur Nukleosynthese Produktion und Messung exotischer Kerne 3. Moderne Alchemie: die Synthese neuer Elemente Fusion, Spaltung Alpha- Zerfall Erzeugung und Nachweis der schwersten Kerne 4. Kernphysik in der Anwendung Energie aus Kernspaltung, Transmutation Energie aus Kernfusion Tumortherapie mit Teilchenstrahlen Datierungsmethoden mit radioaktiven Isotopen (AMS)

3 Vorlesung Ergänzungen zur Kernphysik I, WS 02/03 Fragen und Methoden der modernen Kernphysik PD Dr. Peter Senger 1. Werkzeuge der Kernphysik Teilchen-Beschleuniger Teilchen-Detektoren 2. Atomkerne jenseits der Stabilität Erzeugung der schwersten Elemente Halokerne 3. Nukleare Astrophysik Experimente zur Nukleosynthese (Kernmassen, Lebensdauern) Gebundener Beta-Zerfall und das Alter des Universums Das Rätsel der Sonnen-Neutrinos 4. Fundamentale Aspekte: die Masse des Neutrinos Doppelter Beta-Zerfall Endpunktsenergie des Beta-Spektrums 5. Angewandte Kernphysik Tumortherapie mit Teilchenstrahlen Datierungsmethoden mit radioaktiven Isotopen (AMS) Transmutation: Beseitigung von radiaktivem Abfall aus Kernkraftwerken Energie aus Kernfusion (Magnetischer Einschluss, Inertialfusion)

4 Elektroschwache Kraft Electromagnetische Kraft QED Schwache Kraft Standard Model Starke Kraft QCD Gravitationskraft General Relativity galaxy m matter m crystal m atom m atomic nucleus m electron nucleon m < m quark DNA m Die Kräfte der Natur

5 Die Entwicklung des Universums time temperature 15 billion years 1 billion years years 3 minutes 1 thousandth of a second 3 K 20 K K 10 9 K K distance E=kT 100 MeV 0.1 MeV

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7 Kernfusion: Energiegewinnung und Nukleosynthese in Sternen

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11 Elektrostatische Beschleuniger

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13 Tandem Van de Graaff Beschleuniger

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16 Tandem Van de Graaff Beschleuniger

17

18 GSI Wideröe

19 Wideröe structure Alvarez structure

20 J. W. Alvarez, USA, 1947

21 Cyclotron

22 Synchrotron

23 Der (geplante) Beschleunigerkomplex an der GSI Darmstadt

24 Der Relativistic Heavy-Ion Collider (RHIC) in Brookhaven (USA)


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