Kernphysik

SS 2013, HHU Duesseldorf, Prof. Dr. Thomas Heinzel
Vorlesung: Kern- und Elementarteilchenphysik, inoffizielle Mitschrift
by: Christian Krause, Matr. 1956616 4 EXPERIMENTELLE TECHNIKEN
4.2.2 Elektronen
Bem: e + verschwinden durch Paarvernichtung: Reichweite: wenige mm
m P rojektil = bzw. E e
2. Bremsstrahlung: Abbremsung der e − in Kernfeldern (dominant, exponentiell)
− dE e
dx
∣ ≈ 4m Kernz 3 α 3 2 E e
Kern=T arget
m 2 ec 2
( ) a(E)
ln
z 1/3
mit α ≡ Feinstrukturkonstante = 1
137 = e2
4πε 0 c
Reichweiten Bsp: E p = 1MeV
Projektil Targetmedium
Luft H 2 O Pb
e − 3.8 m 4.3 mm 670 µm
p 25 mm 22 µm 8 µm
α 5 mm 4 µm 2.6 µm
und a(E) = Numerischer Faktor
4.2.3 Neutronenstrahlung
Quelle: Kernreaktionen: Die n freisetzen, z.b. Spaltung von 235 U
Kollimation und Reflexion an einer Metallwand, E n ≈ 1 - 10 MeV, Moderation = Verzögerung;
Thermische Neutronen: E kin ≈ 300K = 25meV
WW mit Materie: Über starke Kernkraft → Verzögerung: geringe Effizienz
Abschwächung durch Absorption: keine Coulomb-Barriere:
• Starke Abnahme des Streuquerschnitts mit zunehmender Energie; Grund λ dB (n) sinkt mit
steigender Energie
• Überlagert: Starke Streu (Absorptions-)Resonanzen im Bereich ≈ 1 MeV = Niveauabstand der
n-Zustände im Kern
Beispiel: 10
5 B + n → 2 3Li + α σ Absorptions ≈ 10 3 fm 2
235 U + n → 136
53 I + 98
39Y + 2n (Iod, Yttrium)
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