Kern- und Teilchenphysik Kapitel 4 Stabilität von Kernen

Kern- und Teilchenphysik

Kapitel 4

Stabilität von Kernen

Stabilität der Kerne

Sn (

MeV

)

N ungerade

N gerade

Neutronenseparationsenergie

Sp (

MeV

)

Z ungerade

Z gerade

Protonenseparationsenergie

2-Neutronen-Separatiosenergien

5

Fig. by R.F. Casten

Schalen-abschluss

Separationsenergien

• Wesentliche Trends:

– Abnahme von Sp,n beim Hinzufügen gleicher Nukleonen

Sp

N

Sp

Z

– Zunahme von Sp,n beim Hinzufügen anderer Nukleonen

NN-Kraft abstoßend für Proton-Proton & Neutron-Neutron und anziehend für Proton-Neutron WW (mehr bei Diskussion von NN-WW)

Sn

N

Sn

Z

Beiträge zur Bindungsenergie

A

AZa

A

ZZaAaAaZABE ACSV

2

3/13/2 2/1

,

Mögliche Parameter

Massenparabeln

Das Tal der Stabilität

Source: NUCLEUS A Trip Into The Heart of Matter

9

N

←

Z

↓

Die Nuklidkarte

Verzweigungen im Betazerfall

Kern- und Teilchenphysik

Kapitel 4

Stabilität von Kernen

Massenparabeln

Das Tal der Stabilität

Source: NUCLEUS A Trip Into The Heart of Matter

14

N

←

Z

↓

Elektronenspektrum im Beta-Zerfall

aus Mayer-Kuckuck

cm

p

e

cm

E

e2

dZFMB

N

dZFMB

N

if

if

20

22

20

22

1,1

,1

122

Einfluss der Fermi-Funktionauf die Form des Betaspektrums

Log ft Werte

Fermi-Kurie Plot für Tritium

Das KATRIN Experiment in Karlsruhe (Sensitivität: m(e) < 0,2 eV)

KATRIN Transport

Alpha-Zerfall

Geiger-Nutall-Regel

Spaltung

Kern- und Teilchenphysik

Kapitel 4

Stabilität von Kernen

Elektronenspektrum im Beta-Zerfall

aus Mayer-Kuckuck

cm

p

e

cm

E

e2

dZFMB

N

dZFMB

N

if

if

20

22

20

22

1,1

,1

122

Einfluss der Fermi-Funktionauf die Form des Betaspektrums

Fermi-Kurie Plot

Alpha-Zerfall

Spaltung

1 Ci 252Cf Quelle

1 Ci = 3,7 · 1010 Bq

Spaltung