Kernphysik

Stichpunkte

Allgemein
	Die Kernphysik ist der Teilbereich der Physik
	der sich mit dem Aufbau und dem Verhalten von Atomkernen beschäftigt
	also dem Aufbau der Atomkerne
	sind auch Kernreaktionen Gegenstand der Untersuchungen. Typische Größenordnungen im Bereich der Kernmaterie sind Längen: 1 Fermi = 1 fm = <math>10^{-15} <math>m Energie: 100 keV bis 100 MeV Bei der Beschreibung von Kernreaktionen ist der Begriff des Wirkungsquerschnitts von Bedeutung
	Die Kernphysik kann sowohl theoretisch als auch experimentell betrieben werden. Neben der Kernstruktur
	Der Wirkungsquerschnitt misst die Wahrscheinlichkeit für die Reaktion beim Einfall von Teilchen auf Materie. Dabei können Streuvorgänge von Elementarteilchen an Atomkernen oder an andere Elementarteilchen ausgelöst werden
	Die Bausteine der Kerne sind die Nukleonen: Neutronen und Protonen
	Die Anzahl Z der Protonen in einem Kern ist gleich der Anzahl der Elektronen im neutralen Atom
	Z bestimmt die chemischen Eigenschaften der Atome und heißt deshalb Ordnungszahl (oder bezogen auf den Atomkern auch Kernladungszahl)
	Die Masse des Atomkerns wird durch die Anzahl A aller Nukleonen bestimmt und wird deshalb auch Massenzahl genannt
	ist die Neutronenzahl N = A - Z
	Wie man sehen kann
	Atome mit der gleichen Ordnungszahl und unterschiedlicher Massenzahl werden Isotope genannt
	da sie sich chemisch gleich verhalten
	Die physikalischen Eigenschaften des Kerns dagegen sind sowohl von der Ordnungszahl als auch von der Neutronenzahl beeinflußt. Näheres siehe unter dem Hauptartikel Atomkern. [Bearbeiten]
Geschichte
	die man als den historischen Beginn der modernen Kernforschung bezeichnen könnte
	1903 den Nobelpreis in Physik
	Pierre Curie und Marie Curie erhielten für ihre Versuche zur Radioaktivität
	Antoine Henri Becquerel
	so dass sich Stoffe beim Zerfall in andere Stoffe umwandeln
	Radioaktivität ist immer mit einer Kernumwandlung verbunden
	wofür er 1908 den Nobelpreis in Chemie erhielt
	Dies wurde von Ernest Rutherford entdeckt
	jedoch nimmt er einen ausgesprochen kleinen Volumenanteil des Atoms ein
	Ernest Marsden und Ernest Rutherford im Jahr 1909 markiert einen Wendepunkt in der modernen Vorstellung vom Aufbau der Atome. Aus den Rutherfordschen Interpretationen der Ergebnisse war die Idee vom Atomkern geboren. Im Kern ist fast die gesamte Masse des Atoms vereinigt
	bei dem Alpha-Teilchen an Goldfolie gestreut werden
	von Hans Geiger
	Der Rutherfordsche Streuversuch
	Die Kenntnis der Bindungsenergie der Atomkerne
	halb-empirisch zuerst in der Bethe-Weizsäcker-Formel formuliert
	zählt zu den großen Fortschritten in der Geschichte der Kernphysik. Otto Hahn und Lise Meitner entdeckten 1938
	dass unter Bestrahlung mit Neutronen Urankerne gespalten werden
	Später wurde nachgewiesen
	wodurch eine Kettenreaktion möglich wurde
	dass bei diesem Prozess Energie und weitere Neutronen freigesetzt werden
	Die Idee
	an dem sich eigentlich alle großen Kernphysiker beteiligten
	die als Strahlung frei werdende Energie zu nutzen löste einen niemals zuvor dagewesenen Forschungswettlauf um die Atombombe aus
	In Los Alamos forschten unter der Regie von Robert Oppenheimer die Physiker Enrico Fermi
	Hans Bethe
	Edward Teller
	Felix Bloch
	um nur die bekanntesten zu nennen
	In Deutschland forschten unter anderem Carl Friedrich von Weizsäcker und Werner Heisenberg an der Weiterentwicklung eines Reaktors zunächst in Berlin und später in Haigerloch mit dem umstrittenen Fernziel einer militärischen Nutzung der Forschungsergebnisse
	Die Erkenntnisse der Kernspaltung fanden von Beginn an auch eine zivile Nutzung in der Energiegewinnung aus den Kernreaktoren (auch Atomreaktor genannt)
	Kaum ein Gebiet der Physik hat durch seine Ambivalenz der friedlichen als auch zerstörerischen Nutzung die öffentliche Diskussion mehr angeheizt: für Fortschrittskritiker war die Kernphysik die Büchse der Pandora für Fortschrittsgläubige eine der wichtigsten Entdeckungen des 20
	Jhds
	Man kann sicher zurecht sagen
	Carl Friedrich von Weizsäcker)
	dass die Kernphysik der Auslöser einer neue Wissenschaftsethik war (Hans Jonas
	Die politische Auseinandersetzung um den vernünftigen und verantwortbaren Umgang mit der Kernenergie findet bis heute in der Auseinandersetzung um den Kernenergieausstieg Deutschlands statt. [Bearbeiten]
Grundbegriffe
	Kernreaktoren und verschiedene Strahlungsmessgeräte eine sehr genaue Kenntnis von den Eigenschaften der Atomkerne. Dazu zählen Masse
	magnetisches Dipolmoment
	In der modernen Kernphysik hat man anhand verschiedener Untersuchungsmöglichkeiten
	Bindungsenergien
	Stabilität
	Kernspin
	Zusammensetzung aus Neutronen und Protonen
	Kernzerfall und Umwandlung durch Strahlung oder spontan
	wie Teilchenbeschleuniger
	Ladung
	Da Protonen sich aufgrund ihrer positiven elektrischen Ladung abstoßen
	benötigt man ein neues Konzept für die Stabilität von Kernen
	die den Kern zusammenhält
	Die Kraft
	nennt man starke Wechselwirkung
	heißt schwache Wechselwirkung
	die für <math>beta<math>-Zerfälle verantwortlich ist
	Die Wechselwirkung
	Da die Atomkerne subatomar klein sind
	unterliegen sie den Gesetzen der Quantenphysik
	Die einzelnen Zerfallarten werden im Artikel Kernchemie behandelt Zur Kernphysik gehören unter anderem die Themenbereiche Radioaktivität
	Kernfusion und Kernspaltung
	Mößbauer-Effekt
	Atomphysik. [Bearbeiten]
	Siehe auch: Portal Physik
Weblinks
	http://www.teilchen.at Aktuelles
	Links und Information zu Kern- und Teilchenphysik (mit leichtem Bezug zur Situation in Österreich) en:Nuclear physics eo:Kernfiziko es:Física nuclear fr:Physique nucléaire ja:核物ç?†å­¦ hu:Magfizika nl:Kernfysica pl:Fizyka jÄ…drowa pt:Física Nuclear ru:ЯдернаÑ? физика sl:Jedrska fizika

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