Halokern

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Halokerne sind Nuklide, die einzelne weit vom Rest des Kerns entfernte Nukleonen besitzen. Abhängig von der Art der Nukleonen, die relativ großen Abstand vom Kernrumpf haben, werden Halokerne in Neutronenhalos und Protonenhalos unterteilt. Dabei überwiegt unter den bisher entdeckten Halokernen die Anzahl der Neutronenhalos gegenüber den Protonenhalos. Die Stabilität von Halokernen ist nicht mit der klassischen Physik, sondern nur mithilfe der Quantenmechanik zu erklären.

Eigenschaften der Halokerne[Bearbeiten]

Die Halonukleonen besitzen aufgrund der großen Entfernung zum Rest des Kerns eine deutlich niedrige Bindungsenergie als normal gebundene Nukleonen, die eine Bindungsenergie von etwa 5 MeV haben.[1] Die starke Kernkraft, welche die Nukleonen im Kern konzentriert, hat eine Reichweite etwa 2 bis 3 Femtometern, wohingegen z. B. der Radius des Neutronen-Halos des 11Be Isotops von Beryllium 7 Femtometer beträgt.[2] Nach den Gesetzen der klassischen Physik gäbe es deshalb keine Bindung zwischen dem Kernrumpf und den Halonukleonen. Die trotzdem vorhandene Bindungsenergie lässt sich mit der Unschärfe der Halonukleonen erklären. Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit ist für Halonukleonen räumlich weit ausgedehnt, sodass sich die Nukleonen mit einer ausreichenden Wahrscheinlichkeit nahe genug am Kernrumpf befinden, um die starke Wechselwirkung zu erfahren.

Liste der bekannten Halokerne[Bearbeiten]

Es sind folgende Halokerne bekannt:[3][4]

Kern Halotyp Halbwertszeit
6He 2 Neutronen 0,807 s
8He 4 Neutronen 0,119 s
11Li 2 Neutronen 8,75 ms
11Be 1 Neutron 13,8 s
12Be 2 Neutronen 21,5 ms
14Be 4 Neutronen 4,84 ms
8B 1 Proton 0,77 s
17B 2 Neutronen 5,09 ms
19B 4 Neutronen 2,92 ms
15C 1 Neutron 2,45 s
19C 1 Neutron 46,2 ms
22C 2 Neutronen 6,2 ms
17F 1 Proton 64,5 s
17Ne 2 Protonen 0,109 s
26P 1 Proton 0,438 ms
27S 2 Protonen 15,5 ms

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Moderne Experimente mit neutralen Atomen
  2. scienceticker.info: Atomkern mit Satellit
  3. Karte mit Halonukliden (französisch)
  4. Diplomarbeit "Hinweise auf eine soft-dipole Resonanz im Halo-Kern 6-He" (PDF; 4,7 MB) Seite 14

Weblinks[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]