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 Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt
16.08.2018 | Universität Bern

nachricht Leibniz-IWT an Raumfahrtmission beteiligt: Bremer unterstützen Experimente im All
14.08.2018 | Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien

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: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Schatzkammer Datenbank: Digitalisierte Schwingfestigkeitskennwerte sparen Entwicklungszeit

16.08.2018 | Informationstechnologie

Interaktive Software erleichtert Design komplexer Gussformen

16.08.2018 | Informationstechnologie

Fraunhofer HHI entwickelt Quantenkommunikation für jedermann im EU-Projekt UNIQORN

16.08.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics