Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schwerstes symmetrisches doppeltmagisches Isotop untersucht

22.06.2012
Nature-Artikel über den Zerfall des exotischen Isotops 100Sn (Zinn-100)

Einer Gruppe internationaler Kernphysiker ist es gelungen, das Isotop Zinn-100, einen sehr exotischen instabilen Atomkern, in genügender Menge zu erzeugen und seinen Zerfall zu messen. Das Isotop mit dem wissenschaftlichen Namen 100Sn hat den schwerstmöglichen „doppelt-magischen“ Kern mit gleicher Zahl von Protonen und Neutronen.

Wie die Wissenschaftler in „Nature“ berichten, wurde die Stärke dieses Zerfalls zum ersten Mal experimentell bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass von allen bisher untersuchten Atomkernen beim Isotop 100Sn der Beta-Zerfall am stärksten ist. Die Messungen wurden in Rahmen des RISING Projekts an GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH in Darmstadt durchgeführt. Kernstück dieses Experimentieraufbaus sind die EUROBALL Cluster Detektoren für hochauflösende Spektroskopie von Gamma-Strahlung, die am Institut für Kernphysik der Universität zu Köln entwickelt worden sind.

Beteiligt an dem Experiment waren die Kölner Kernphysiker Dr. Andrey Blazhev und Dipl. Phys. Norbert Braun vom Institut für Kernphysik. Geleitet wurde das Experiment vom Lehrstuhl E12 für Experimentalphysik der Technischen Universität München. Der Artikel ist am 21. Juni in Nature erschienen: “Superallowed Gamow–Teller decay of the doubly magic nucleus 100Sn”, C.B. Hinke et al., Nature 486(7403):pp.341-345, 21 Jun 2012

Das Zinn-100-Isotop liegt durch seine „doppeltmagische“ Struktur und der gleichen Anzahl Protonen wie Neutronen in einem Extrem der physikalischen Möglichkeiten und ist deswegen von großem Interesse für die Wissenschaftler. Analog zu Atomelektronschalen gibt es eine Schalenstruktur der Atomkerne. Diese Schalenstruktur der Atomkerne zeigt sich durch die sogenannten „magischen Zahlen“, d.h. eine bestimmte Anzahl von Protonen oder Neutronen im Kern: 2, 8, 20, 28, 50, 82 und 126. Doppeltmagisch sind Kerne bei denen beide Kernteilchenarten jeweils eine magische Zahl haben.

Die Forscher untersuchten in der vorliegenden Arbeit eine Form des radioaktiven Zerfalls, den sogenannten Beta+ -Zerfall. In einem Beta+ -Zerfall wird in einem Kern, ein Proton in ein Neutron umgewandelt. Dabei wird ein Positron-Neutrino Paar aus dem Kern emittiert. Wenn die Spins von Positron und Neutrino parallel sind, nennt man dies einen Gamow-Teller Zerfall.

Die Stärke des Gamow-Teller Zerfalls hängt von der Kernstruktur der Isotope ab. In der vorliegenden Arbeit wurde der Gamow-Teller Zerfall des instabilen Zinn-Isotops 100Sn untersucht. „Dieser Gamow-Teller Zerfall hat die größte Stärke von allen bisher untersuchten Kernen“, erklärt Dr. Andrey Blazhev vom IKP. „Das wurde auch theoretisch vorhergesagt, konnte aber erst jetzt experimentell nachgewiesen werden.“ Analog zu den superallowed (supererlaubten)-Fermi Zerfällen, wird jetzt zum ersten Mal auch der Begriff superallowed Gamow-Teller Zerfall für diesen Fall benutzt. Die große Zerfallsstärke wird sehr gut durch die im Artikel mitveröffentlichten modernen theoretischen Kern-Schalen-Model Rechnungen wiedergegeben.
Die Kölner Beteiligung am Experiment entspringt einer langen Zusammenarbeit der beteiligten Wissenschaftler. Im Rahmen der RISING (2003-2009) und PreSPEC (2010-) Kollaborationen für Experimente an der GSI, Darmstadt, hat das IKP, Universität zu Köln, seit 2003 bis heute auch an vielen anderen interessanten und erfolgreichen Experimenten teilgenommen und solche auch selber geleitet.

Bei Rückfragen: Dr. Andrey Blazhev, a.blazhev@ikp.uni-koeln.de
Institut für Kernphysik, Universität zu Köln, Zülpicherstr. 77, 50937 Köln

Internet:
http://www.ikp.uni-koeln.de/research/kollaborationen.html

Verantwortlich: Dr. Patrick Honecker MBA - patrick.honecker@uni-koeln.de

Gabriele Rutzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-koeln.de
http://www.ikp.uni-koeln.de/research/kollaborationen.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten
21.08.2017 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

nachricht Ein Hauch von Galaxien im Zentrum eines gigantischen Galaxienhaufens
21.08.2017 | Universität Heidelberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ein Quantenlineal für Biomoleküle

22.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Prostatakrebs: Bluttest sagt Tumorresistenz vorher

22.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

IVAM-Marketingpreis würdigt zum zehnten Mal überzeugendes Technologiemarketing

22.08.2017 | Förderungen Preise