Kernphysik
Kernphysik
Kernphysik
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
SS 2013, HHU Duesseldorf, Prof. Dr. Thomas Heinzel<br />
Vorlesung: Kern- und Elementarteilchenphysik, inoffizielle Mitschrift<br />
by: Christian Krause, Matr. 1956616 3 KERNZERFÄLLE UND INSTABILITÄTEN, RADIOAKTIVITÄT<br />
Empirisch: E P aar<br />
b = α P · δ · A −1/3<br />
⎧<br />
⎨+1 gg<br />
mit δ = 0 ug/gu mit g gerade und u ungerade, z.B. “gg“: z gerade und n gerade<br />
⎩<br />
−1 uu<br />
α p = 11,5 MeV<br />
gesamt: E b (A) = ∑ i<br />
Eb i (A) mit i=Volumen, Oberfläche, Coulomb, Asymmetrie, Paarbildung<br />
2.5.3 Nuklidkarte<br />
Auftragung aller bekannten Nuklide<br />
aus ∂E b<br />
∂A<br />
!<br />
= 0 → Kurve maximaler E b (z, N) : z(N)<br />
Berechnung von z(N) aus B.-W.-Formel → stimmt gut mit der Lage der stabilen Kerne überein.<br />
z min (A) =<br />
1<br />
1, 98 + 0, 014A 1/3 ⇒ z min(N min )<br />
3 Kernzerfälle und Instabilitäten, Radioaktivität<br />
Karlsruher Nuklidkarte, Nuklide in (z,N)-Ebene<br />
Angaben zu Häufigkeiten, Zerfallsarten, Lebensdauer, Wirkungsquerschnitte<br />
Isotop<br />
Isotop<br />
A<br />
z X mit X = chem. Element<br />
• Je größer der Abstand eines Nuklids von der stabilen Kurve, desto kürzer ist seine Lebensdauer<br />
• alle Zerfallsarten (α, β ± , p, n) bringen Nuklid näher an Stabilitätskurve.<br />
Beispiele:<br />
α-Zerfall = Emission eines 4 2He-Kern<br />
A<br />
z X<br />
−→ α A−4<br />
z−2 Y + 4 2 He<br />
Bsp. 208 α<br />
85 At −→ 204<br />
83 Y + 4 2 He + γ (Astatium → Wismuth)<br />
Vorstellung: Innerhalb des Kerns bildet sich stochastisch eine α-Untereinheit → besonders stabil<br />
Falls E(α) im Kern > 0 → Tunneln möglich<br />
Seite 17
Change language