Kernphysik
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SS 2013, HHU Duesseldorf, Prof. Dr. Thomas Heinzel<br />
Vorlesung: Kern- und Elementarteilchenphysik, inoffizielle Mitschrift<br />
by: Christian Krause, Matr. 1956616 1 EINFÜHRUNG KERNPHYSIK<br />
1 Einführung <strong>Kernphysik</strong><br />
1.1 Motivation<br />
Kerne: Element des Atoms, das die Protonen + Neutronen enthält<br />
klein: Kerndurchmesser ≈ 10 −4 des Atomdurchmesser<br />
massiv: ≈ 99, 9% der Atommasse<br />
⇒ Atom als Quantentopf E n ≈ n2<br />
→ Charakteristische Energie ≈ 1eV, sichtbares Licht<br />
a2 E charKern<br />
E charAtom<br />
≈ 10 7 , Potentialtopfbreite 10 fm → char. Energie ≈ 10 MeV<br />
⇒ <strong>Kernphysik</strong> ≡ Physik des Atomkerns<br />
1.2 Wichtige Meilensteine (nicht vollständig)<br />
1896 Antoine Becquerel: Uranerz sendet unsichtbare Strahlung aus, die Photoplatten schwärzt<br />
1898 Pierre + Marie Curie: Isolieren radioaktive Elemente Polonium + Radium<br />
1902 Frederich Soddy: Klassifizierung der Strahlung in α, β, γ-Strahlung (heute unvollständig)<br />
1911 Ernest Rutherford: Geburtsstunde der <strong>Kernphysik</strong>: α-Teilchen → Au-Folie: Streuung<br />
α-Teilchens an einem Atom ⇒ Masse im Atom ist stark konzentriert<br />
1911 Joseph Thomson: Massenspektrometer → Entdeckung von Isotopen<br />
1911 Rutherford + Hans Geiger: α-Teilchen = He-Kern<br />
1917 Rutherford: Postulat des Neutrons<br />
1919 Rutherford: Erste künstliche Umwandlung eines chemischen Elements 4 2He + 14<br />
7 N → 17<br />
8 O + P<br />
1924 Patrick Blackett: Erste Abbildung einer Kernreaktion in Nebelkammer<br />
1924 Rutherford postuliert Existenz der starken Kernkraft (starke Wechselwirkung) → damit<br />
verbunden: Neue Austauschteilchen: Gluon, π-Meson (Pion)<br />
1932 James Chadwick: Entdeckt das Neutron 1 0N (Nobelpreis 1935)<br />
1932 Carl Anderson: Entdeckung des Positron e + , m = m e , q = −qe<br />
1939 Otto Hahn, Fritz Straßmann: Erste induzierte Kernspaltung, Erklärung dazu: Liese Meitner,<br />
Otto Frisch<br />
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