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By Klaus Bethge
Diese kompakt gehaltene Darstellung der Kernphysik wendet sich an Studierende nach dem Vordiplom, die sich einen ?berblick ?ber die experimentellen und theoretischen Grundlagen dieses Faches verschaffen wollen. Ein Teil des Stoffes wird an einigen Universit?ten bereits vor dem Vordiplom behandelt. Dar?ber hinaus werden zahlreiche Anwendungen kernphysikalischer Methoden in der Forschung besprochen. Neben einem historischen ?berblick von der Entdeckung der R?ntgen-Strahlung bis zum aspect 112 gibt eine farbige Klapptafel ?ber die bekannten Nuklide Auskunft. Zahlreiche ?bungen mit vollst?ndigen L?sungswegen erg?nzen den textual content.
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Bei einem ImpulsUbertrag iqi wahrend des StoBes wird ein kleinerer Wirkungsquerschnitt gemessen, als der Mott-Streuquerschnitt angibt. Diese Abweichung ist auf die ausgedehnte Ladungsverteilung der Kerne zuruckzufUhren. 3 GroBe, Ladungsverteilung, Massenverteilung 33 Unter den oben erwahnten Voraussetzungen fur die Ableitung der MottStreuformel kann der Formfaktor F(q2) als Fouriertransformierte einer Ladungsverteilung e(r) angegeben werden: F(q2) = J eiqr/Tie(r) d3 r . 18) Aus dem gemessenen Wirkungsquerschnitt laBt sich dann die Ladungsverteilung durch Inversion der Fourier-Transformation bestimmen.
2 gezeigt. Der Asymmetrieterm, der das Pauli-Prinzip berUcksichtigt, hat folgende Form B4 = aA(N - Z)2 , A mit aA < o. 25) gezeigt wird. Die Konstante aA ist ebenfalls negativ. Paarungsterm Bs. 12) wobei die beiden Konstanten ap und a~ unterschiedliche Zahlenwerte annehmen. Kerne mit ungerader Massenzahl A haben ein ungepaartes Nukleon (sogenannte ug- oder gu-Kerne), demzufolge tritt bei diesen Kernen keine Bindungsverstarkung auf. Bei gg- bzw. uu-Kernen tritt eine Paarungsenergie auf, die bei geradem Z und geradem N einen negativen Wert der Proportionalitatskonstanten liefert.
Aus dem Verhiiltnis Kernradius Atomradius ~ 10- 14 10- 9 ~ 10- 5 folgt Kerndichte 15 'd'lChte ~ 10 . M atene Ais Mittelwert der Materiedichte setzen wir {! 16 GeV jfm 3 . Wichtigstes Ergebnis war die Erkenntnis, daB auch in Bereichen, in denen man keine Lichtblitze erwartete, einige registriert wurden. Dies war im Bereich von Ablenkwinkeln von 160° bis 170° gegenUber der ursprUnglichen Flugrichtung der (l- Teilchen der Fall. Rutherford schloB daraus, daB die Ladungen, an den en die (l- Teilchen gestreut werden, auf sehr viel kleinerem Raum verteilt sind, als es ursprUnglich in einem Atommodell von Joseph John Thompson angenommen wurde.