Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wissenschaftler weisen birnenförmige Atomkerne nach

10.05.2013
Veröffentlichung in Fachzeitschrift Nature
Ein internationales Forscherteam mit maßgeblicher Beteiligung von Wissenschaftlern der Universität zu Köln hat als Ergebnis seiner Forschungsarbeiten an der europäischen Organisation für Kernforschung CERN nachgewiesen, dass einige Atomkerne sehr ungewöhnliche Formen annehmen können. Die Ergebnisse dieser von der Universität Liverpool geleiteten Forschungsarbeiten wurden am 9. Mai in Nature veröffentlicht.

Die meisten natürlich existierenden Atomkerne sind nicht rund sondern haben eine ausgedehnte (elongierte) Form, die der eines Rugbyballs ähnelt. Dieses Verhalten lässt sich mittels moderner Kernmodelle beschreiben. Einige Atomkerne können jedoch auch eine birnenähnliche Form annehmen. In diesem Fall konzentriert sich an einem Ende des Kerns mehr Masse als an dem anderen.

Die Beobachtung einer solchen nuklearen Birnenform ist nicht nur für das Verständnis der Kernstruktur sondern auch für den experimentellen Nachweis eines elektrischen Dipolmoments (EDM) in Atomen äußerst wichtig. Das Standardmodell der Teilchenphysik sagt für das elektrische Dipolmoment einen Wert vorher, der so klein ist, dass er weit unter der Nachweisgrenze aktueller Experimente liegt. In erweiterten Varianten der Standardmodell-Theorien wird ein messbares EDM vorhergesagt. Um dieses nachzuweisen, müssen die Experimente zur Suche des EDM jedoch verbessert werden. Dabei besteht die empfindlichste Methode darin, exotische Atome mit einem birnenförmig deformierten Atomkern zu verwenden.

Bisher konnten Isotope, für die eine birnenähnliche Form berechnet und vorhergesagt wurde, mit den vorhandenen Methoden nicht experimentell bestimmt werden. Die Wissenschaftler konnten nun mittels einer speziellen Anlage am CERN, dessen Kernstück das in Köln entwickelte Gammaspektrometer MINIBALL ist, und der Methode der Elektromagnetischen Anregung von nachbeschleunigten instabilen Schwerionen eindeutige Schlüsse über die Kernform ziehen und die Kernformen zweier kurzlebiger Isotope, 220 Rn und 224Ra, erfolgreich bestimmen. Die Daten zeigen, dass 224Ra birnenförmig deformiert ist, 220 Rn diese Form dagegen nicht permanent annimmt. Die neuen Ergebnisse stehen im Widerspruch zu einigen Kernstruktur-Theorien und werden helfen, andere Modelle zu verfeinern. Laufende Experimente zur direkten Suche nach einem EDM können damit verbessert werden.

Bei Rückfragen: Prof. Dr. Peter Reiter
Institut für Kernphysik
Universität zu Köln
50937 Köln
E-Mail: preiter@ikp.uni-koeln.de

Gabriele Rutzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.nature.com
http://www.ikp.uni-koeln.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas
19.09.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern
15.09.2017 | Max-Planck-Institut für Quantenoptik

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: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik