Einführung in die Kernphysik

Das vorliegende Buch ist aus einer Vorlesung entstanden, die ich an der Ruhr-Universitiit Bochum im Rahmen des Zyklus "Struktur der Materie" gehalten habe und die fUr Studenten nach dem Vorexamen (ab 5. Semester) bestimmt war. In dieser dreistiindigen Vorlesung konnten natiirlich nur Ausschnitte aus dem Gesamtgebiet gebracht werden (Ergiinzung durch eine Stunde Obungen). Es wurde daher versucht, grundlegende Dinge zu be sprechen, und selbst dies konnte nur in Auswahl geschehen, wenn man erfahrungsgemii~ vorhandene Verstiindnisschwierigkeiten durch etwas genauere, auch theoretische Betrachtungen beheben wollte und damit den Zugang zur weitergehenden Literatur erleichtern wollte. Fur die AusfUhrung einer Vielzahl von Berechnungen, die Herstellung von Zeichnungen und fUr Photoarbeiten danke ich herzlich Frau Barbara Hoheisel, Frau Doris Runzer und Frau Dagmar Hake. Ebenso gilt mein Dank fUr die sorgfiiltige Herstellung des Manuskriptes Frau Elke Wiese/mann. Schlie~lich danke ich meinem Assistenten Dr. J. Krug fUr Diskussionen und Verbesserungsvorschliige zum Inhalt des Buches, sowie die Zusammen steHung des Sachwortverzeichnisses und das Mitlesen der Korrekturen. D. Kamke Bochum, Juni 1978 v I nhaltsverzeichnis 1 Eigenschaften der Atomkeme und ihre experimenteUe Bestimmung ......... . 1.1 Einleitung ........................................... .

Inhalt
1 Eigenschaften der Atomkerne und ihre experimentelle Bestimmung.- 1.1 Einleitung.- 1.2 Masse der Nuklide, Kernbindungsenergie, Bindungsenergie pro Nukleon.- 1.3 Energieschema, Separationsenergie, Energietönung.- 1.4 Streuung schwerer Teilchen zur Bestimmung des Kernradius.- 1.5 Streuung von Elektronen zur Bestimmung des Kernradius.- 1.6 Atomphysikalische Methoden zur Bestimmung des Kernradius.- 1.7 Drehimpuls (Spin), magnetisches Moment, elektrisches Quadrupolmoment.- 2 Kernmodelle.- 2.1 Empirische Massenformel (Flüssigkeits-Tropfen-Modell).- 2.2 Das einfachste Modell: Nukleonen im Potentialkasten mit unendlich hohen Wänden.- 2.3 Der endlich tiefe Potentialtopf.- 2.4 Gebundene Zustände im isotropen Oszillator-Potential.- 2.5 Abgeschlossene Nukleonenkonfigurationen und Ein -Teilchen-Modell mit Spin-Bahn-Wechselwirkung.- 2.6 Einschaltung: Einige Ergebnisse der Quantenmechanik und Vektor-Addition von Drehimpulsen.- 2.7 Magnetisches Moment und Quadrupolmoment im Ein -Teilchen-Modell.- 2.8 Das Ein-Teilchen-Schalenmodell mit Zwei-Nukleonen-Zuständen.- 2.9 Deformierte Atomkerne: Rotationsspektrum.- 2.10 Schwingungen des Kerntropfens.- 2.11 Das Nilsson-Modell.- 2.12 Nukleon-Nukleon-Wechselwirkung.- 3 Kernreaktionen.- 3.1 Übersicht, Schema experimenteller Untersuchungen.- 3.2 Kinematik, Labor- und Schwerpunktsystem.- 3.3 Wirkungsquerschnitt.- 3.4 Streuung und Reaktion (allgemeine Wellenmechanik).- 3.5 Streuphase.- 3.6 Modellrechnungen für Streuphasen.- 3.7 Grenzfall kleiner Einschu?energie; Streulänge und effektive Reichweite ....- 3.8 Die Verbindung zum Kernrand, Schwellendurchlässigkeit (Penetration) und Transmission.- 3.9 Resonanzen des Wirkungsquerschnitts, Breit-Wignersche Formel.- 3.10 Überblick über spezielle Kernreaktionen.- 4 Radioaktivität.- 4.1Übersicht und einfache Gesetzmä?igkeiten.- 4.2 ?-Radioaktivität.- 4.3 Emission von Kern-Gamma-Strahlung.- 4.4 ?-Zerfall, ?-Radioaktivität.- 4.5 Paritäts-Experimente beim ?-Zerfall.- 4.6 Schwache Wechselwirkung.- Sachwortverzeichnis.