Kern- und Teilchenphysik

Präsentation zum Thema: "Kern- und Teilchenphysik"—  Präsentation transkript:

1 Kern- und Teilchenphysik
Kapitel 11 Kernzustände

2 Schalenmodell – Einfache Vorhersagen 2
Beispiele: Gefüllte Schale +1 Gefüllte Orbitale +1 Gefüllte Schale -1

3 g-Faktoren ungepaarte Protonen ungepaarte Neutronen Schmidt-Linien

4 Transfer am Q3D Spektrographen
208Pb(3He,d)209Bi Ablenkung im Magneten (aus Casten) (aus Heyde)

5 Einteilchenzustände in Theorie und Experiment
1/2 - 5/2 - 3/2 - 13/2 + 7/2 - 9/2 - 5/2 + 9/2 + 11/2 + 5/2 + 15/2 - 1/2 + 7/2 + 207Pb 209Pb

6 Transfer-Reaktion – 90Zr(d,p)91Zr
2,044 L=2 L=0 Angeregte Zustände in 91Zr 1,206 1,471 1,885 L=4 L=5

7 Struktur von 91Zr Vergleich des gemessenen und des theoretischen Wirkungsquerschnitts Spektroskopischer Faktor

8 Die d-Wechselwirkung – Exaktes Verhalten 3

9 2+ Energien in den Sn Isotopen
(aus Casten)

10 Systematik der 2+ Energien
(aus Heyde)

11 Quadrupoldeformation

12 Kern- und Teilchenphysik
Kapitel 11 Kernzustände

13 Schalenmodellzustände
9/2 + 11/2 + 5/2 + 15/2 - 1/2 + 1/2 - 5/2 - 3/2 - 13/2 + 7/2 - 207Pb 209Pb

14 Elektr.& magn. Dipolstrahler

15 Auswahlregeln für g-Zerfall
für (Eℓ)-Strahlung für (Mℓ)-Strahlung

16 Winkelverteilung

17 Messung der Gamma-Polarisation P
Q: Polarisations-Sensitivität Compton Streuung bevorzugt Streuung in Ebene senkrecht zum E-Vektor! Zählraten für Streuung senkrecht und parallel zur Emissionsebene.

18 Compton-Polarimetrie
A(q)

19 Relevante Multipolaritäten
Hieraus folgt: Jede höhere Multipolordnung wir mit 10-4 unterdrückt In Atomen (Unterdrückung mit 10-6 ) führt dies dazu, dass es fast ausschließlich Dipolstrahlung bei Hüllenübergängen gibt. Im Kern dominieren niedrige Multipole wobei auch ℓ = 2 meistens noch konkurrieren kann und auch ℓ =3,4 vorkommen können (jedoch selten)

20 Weisskopf-Abschätzung

21 T1/2 für Weisskopf-Abschätzung

22 Evidenz für Kollektivität
(aus Heyde)

23 Riesenresonanz

24 Kohärente Anregung

25 Giant Resonances Isoscalar Isovector Monopole (GMR) Dipole (GDR)
Electric giant resonances Photo-neutron cross sections Isoscalar Isovector Berman and Fulz, Rev. Mod. Phys. 47 (1975) 47 208Pb 120Sn 65Cu Monopole (GMR) Dipole (GDR) Quadrupole (GQR)

26 Mögliche kohärente Anregungen

27 GDR in deformierten Kernen

28 Oberflächenparameterisierung
(aus Ring & Schuck)

29 Beispiel für Vibrationskern: 118Cd
Es sind Anharmonizitäten Vorhanden !! |1 |0 |2 |3 (aus Casten)

30 Systematik der Cd Isotope
(aus Casten)

31 Oktupoloszillationen
Relevanter Operator: Y3m Es gibt mehrere Orbitale unterhalb der Fermienergie bei Z=82, N=126 mit DL=3 Partnern oberhalb der Fermienergie B(E3)= 34 W.u.

32 Vorhersagen für Kerndeformation
Möller et al.

33 Kernformen

34 Rotationsspektren

35 Anregungsschema eines deformierten Kerns

36 Trägheitsmoment von Kernen
Trägheitsmoment eines starren Rotationsellipsoiden Trägheitsmoment eines wirbelfreine flüssigen Rotationsellipsoiden Trägheitmoment von Kernen liegt zwischen den betrachteten Extremen Grund: Paarung produziert superfluide Phase Reale Kerne

37 Superdeformation

38 perfekter Quantenrotor - Superdeformation
192Hg Energie (keV) Konstante Differenz der Gammaenergien ist ein Hinweis auf Rotation!

39 Schalenmodelanregungen und Rotation
Energie (keV)

40 Isospin Isospin eines Kerns mit N,Z Isospin im Zwei-Nukleonen-System
Proton und Neutron sind Zustände des Isospinoperators Isospin eines Kerns mit N,Z Tz pp p  n pn nn E Isospin im Zwei-Nukleonen-System pp pn nn S= 0 0 0 pn S= 1

41 Isospin-Triplett

42 Evolution von Kernstruktur