Vorlesung Ergänzungen zur Kernphysik I, WS 03/04

Präsentation zum Thema: "Vorlesung Ergänzungen zur Kernphysik I, WS 03/04"—  Präsentation transkript:

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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 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

5 Die Entwicklung des Universums temperature time distance
15 billion years 1 billion years 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

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7 Energiegewinnung und Nukleosynthese in Sternen
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

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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)