Spiegelkern

Spiegelkerne sind Paare von Atomkernen mit vertauschter („gespiegelter“) Protonen- und Neutronenzahl. Sie unterscheiden sich deshalb in der Kernladungszahl und stellen somit zwei verschiedene chemische Elemente dar. Spiegelkerne sind ein Spezialfall der Isobare.

Beispiele für Spiegelkerne:

Nuklid	Anzahl			Charakterisierung
	Nukleonen A	Protonen Z	Neutronen N
${}_{10}^{22}\mathrm {Ne}$	22	10	12	gerader-gerader (gg) Kern
${}_{12}^{22}\mathrm {Mg}$		12	10	gerader-gerader (gg) Kern, radioaktiv
${}_{14}^{30}\mathrm {Si}$	30	14	16	gerader-gerader (gg) Kern
${}_{16}^{30}\mathrm {S}$		16	14	gerader-gerader (gg) Kern, radioaktiv
${}_{15}^{32}\mathrm {P}$	32	15	17	ungerader-ungerader (uu) Kern, radioaktiv
${}_{17}^{32}\mathrm {Cl}$		17	15	ungerader-ungerader (uu) Kern, radioaktiv
${}_{17}^{35}\mathrm {Cl}$	35	17	18	ungerader-gerader (ug) Kern
${}_{18}^{35}\mathrm {Ar}$		18	17	gerader-ungerader (gu) Kern, radioaktiv

Die Spiegelkerne sind für vergleichende Untersuchungen in der Kernphysik interessant. Beispielsweise unterscheiden sich in der Bethe-Weizsäcker-Formel die Bindungsenergien für Spiegelkerne nur durch den Coulomb-Anteil, der dann isoliert untersucht werden kann.

Mindestens einer von beiden Spiegelkernen ist immer radioaktiv, bei den uu-Spiegelkernen sogar stets beide. Mit Ausnahme der Paare ¹n und ¹H sowie ³H und ³He ist immer der Kern mit der höheren Protonenzahl radioaktiv.

Spiegelkerne zeigen in beeindruckender Weise, dass Protonen und Neutronen zwar unterschiedliche Ladung besitzen, sich aber ansonsten sehr ähnlich verhalten: Energieniveaus wie auch die dazugehörigen Spins und Paritäten von Spiegelkernen sehen sich zum Verwechseln ähnlich; der wesentliche Unterschied ist die Energie des Grundzustands durch Unterschiede im Coulombpotential.

Literatur

• Povh, Rith, Scholz, Zetsche: Teilchen und Kerne, Springer, 4. Auflage 1997, ISBN 3-540-61737-X