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)

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)

Die Kräfte der Natur galaxy 1021 m Gravitationskraft General Relativity galaxy 1021 m matter 10-1 m Elektroschwache Kraft Electromagnetische Kraft QED Schwache Kraft Standard Model DNA 10-8 m crystal 10-9 m atom 10-10 m Starke Kraft QCD atomic nucleus 10-14 m nucleon 10-15 m electron <10-18 m quark

Die Entwicklung des Universums temperature time distance 15 billion years 1 billion years 300.000 years 3 minutes 1 thousandth of a second 3 K 20 K 3.000 K 109 K 1012 K distance E=kT 0.1 MeV 100 MeV

Energiegewinnung und Nukleosynthese in Sternen Kernfusion: Energiegewinnung und Nukleosynthese in Sternen

Elektrostatische Beschleuniger

Tandem Van de Graaff Beschleuniger

Tandem Van de Graaff Beschleuniger

GSI Wideröe

Wideröe structure Alvarez structure

J. W. Alvarez, USA, 1947

Cyclotron

Synchrotron

Der (geplante) Beschleunigerkomplex an der GSI Darmstadt

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