Kern- und Teilchenphysik

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

1 Kern- und Teilchenphysik
Kapitel 4 Stabilität von Kernen

2 Stabilität der Kerne

3 Neutronenseparationsenergie
Sn (MeV) N ungerade gerade

4 Protonenseparationsenergie
Sp (MeV) Z ungerade Z gerade

5 2-Neutronen-Separatiosenergien
Schalen- abschluss Fig. by R.F. Casten

6 Separationsenergien Wesentliche Trends:
Abnahme von Sp,n beim Hinzufügen gleicher Nukleonen Sp Z Sn N Zunahme von Sp,n beim Hinzufügen anderer Nukleonen Sp N Sn Z  NN-Kraft abstoßend für Proton-Proton & Neutron-Neutron und anziehend für Proton-Neutron WW (mehr bei Diskussion von NN-WW)

7 Beiträge zur Bindungsenergie
Mögliche Parameter

8 Massenparabeln

9 ← ↓ Das Tal der Stabilität N Z
Source: NUCLEUS A Trip Into The Heart of Matter

10 Die Nuklidkarte Ein Kern besteht aus Z Protonen und N Neutronen, die zusammen die Massenzahl A=N+Z ergeben. Die Ordnungszahl Z ist für das Element spezifisch. Mit q kann die Ionenladung bei der Betrachtung atomarer Prozesse angegeben werden. Natürlich reicht es völlig aus, das chemische Symbol und die Massenzahl eines Nuklides anzugeben, da somit N und Z eindeutig bestimmt sind (z.B. kann man statt einfach schreiben) Die Nuklidkarte bietet eine Übersicht über die Eigenschaften der Kerne:

11 Verzweigungen im Betazerfall

12 Kern- und Teilchenphysik
Kapitel 4 Stabilität von Kernen

13 Massenparabeln

14 ← ↓ Das Tal der Stabilität N Z
Source: NUCLEUS A Trip Into The Heart of Matter

15 Elektronenspektrum im Beta-Zerfall
Einfluss der Fermi-Funktion auf die Form des Betaspektrums aus Mayer-Kuckuck

16 Log ft Werte

17 Fermi-Kurie Plot für Tritium
Das KATRIN Experiment in Karlsruhe (Sensitivität: m(ne) < 0,2 eV)

18 KATRIN Transport

19 Alpha-Zerfall

20 Geiger-Nutall-Regel

21 Spaltung

22 Kern- und Teilchenphysik
Kapitel 4 Stabilität von Kernen

23 Elektronenspektrum im Beta-Zerfall
aus Mayer-Kuckuck Einfluss der Fermi-Funktion auf die Form des Betaspektrums Fermi-Kurie Plot

24 Alpha-Zerfall

25 Spaltung 1 Ci 252Cf Quelle 1 Ci = 3,7 · 1010 Bq

26 Spaltung