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Halokerne




Als Halokerne werden die Nuklide chemischer Elemente bezeichnet, bei denen sich einige wenige Nukleonen (1 bis 4) in einem unerwartet großen Abstand vom eigentlich Atomkern aufhalten (Halo); diese Nukleonen besitzen eine räumlich weit ausgedehnte Aufenthaltswahrscheinlichkeit. Der Massenradius eines Halokerns unterscheidet sich stark von denen seiner Nachbar-Isotope.

Weitere Eigenschaften von Halokernen:

- Unwesentliche Kerndeformation,

- gesteigerter Wirkungsquerschnitt gegenüber den Nachbarisotopen,

- geringe Bindungsenergie der Halonukleonen unter 5 MeV,

- ausgedehnte Wellenfunktion.

Je nach Art der Halonukleonen unterscheidet man Neutronenhalos und Protonenhalos. Ein Halokern (Lithium-11) wurde erstmals 1985 beschrieben [1].

 

Beispiel: Lithium-11

Grafische Darstellung der Massenradien der Lithium-Isotope nach [1]: Deutliche Abweichung beim Nuklid 11Li mit einem 2-Neutronenhalo.

 

Lithium Massenradien

 

Weitere Halokerne:

- 1-Neutronen-Halo: 11Be [5], 19C

- 2-Neutronen-Halo: 6He,11Li, 17B, 19B, 22C

- 4-Neutronen-Halo: 8He [4], 14Be

- 1-Protonen-Halo: 8B, 26P

- 2-Protonen-Halo: 17Ne [7], 27S

 

Instabile Halokerne bilden borromäische Systeme.

 

Quellen und weitere Informationen

[1] - I. Tanihata et al.: Measurements of Interaction Cross Sections and Nuclear Radii in the Light p-Shell Region. Physical Review Letters, 1985, DOI 10.1103/PhysRevLett.55.2676.

[2] - P. Egelhof et al.: Nuclear-matter distributions of halo nuclei from elastic proton scattering in inverse kinematics. The European Physical Journal A, 2002, DOI 10.1140/epja/i2001-10219-7.

[3] - Rodolfo Sánchez et al.: Nuclear charge radius of 11Li. Hyperfine Interactions, 2007, DOI 10.1007/s10751-007-9507-6.

[4] - V. L. Ryjkov et al.: Direct Mass Measurement of the Four-Neutron Halo Nuclide 8He. Physical Review Letters, 2008, DOI 10.1103/PhysRevLett.101.012501.

[5] - R. Ringle et al.: High-precision Penning trap mass measurements of 9,10Be and the one-neutron halo nuclide 11Be.Physics Letters B, 2009, DOI 10.1016/j.physletb.2009.04.014.

[6] - Nörtershäuser, Peter Müller: Neutronenhalos in neuem Licht. Kernphysik mit exotischen Isotopen. Physik in unserer Zeit, 2009, DOI 10.1002/piuz.200801187.

[7] - An den Grenzen der Kernkraft. Heidelberger und Mainzer Physiker haben Atomkerne mit einem 'Heiligenschein' vermessen. Artikel, 2009.

[8] - Atomkern mit Heiligenschein: Wissenschaftler vermessen erstmals Ein-Neutron-Halo mit Lasern. Artikel, 2009.

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 12. November 2017.




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