Kernphysik und Strahlenschutz -Skript 3-7

Nukleonik

skript 02

vier einfache WechselwirkungskrÀfte

starke WW (Austausch von Gluonen zwischen Quarks im Atomkern) elmag. WW (Austausch von Photonen zwischen Leptonen, z.B. Elektronen) schwache WW (Austausch von Bosnonen zwischen Quarks und Leptonen) Gravitatione

drei Gruppen von Elementarteilchen: Photonen, Leptonen, Hadronen

Leptonen (aufgebaut aus Rischonen => selbe Ebenen wie Quarks, keine starken WW, alles Fermionen <-> Spin {FORMULA()}\pm 1/2{FORMULA}) * Elektron (antiTTT), Elektronneutrino * Myon, Myonneutrino * Tauon, Tauonneutrino Hadronen (aufgebaut aus Quarks welche wiederum aus Rischonen aufgebaut sind, starke WW) * Baryonen (aus 3Quarks je einer grundfarbe aufgebaut) <-> Spin 1/2 (Proton (uud), Neutron (udd) , Sigma, Omega) * Mesonen (Quark-Antiquark-Paar) <-> Spin 0 (pi-, k- Meson)

Quarks sind aus Rischonen aufgebaut. 6 verschiedene Quarks je zu 3 farben (r, g, b) => 18 Quarks (und 18 Antiquarks), Ladung: {FORMULA()}+\frac{2}{3} / -\frac{1}{3} {FORMULA} * up/down * top/bottom * charme/strange Quarks stets als Quark-Antiquark-paar verbunden, werden diese getrennt (beschleuniger) vereinigen sie sich sofort wieder mit einem neuen partner => Mesonen unendlich of "teilbar"

Leptonen und Quarks sind (theoretisch) aus Rischonen (__T__ohu (1/3), __V__abohu (0), und deren Antiteilchen), PrÀyonen und PrÀquarks aufgebaut, diese Teilchen sind jedoch schwer nachweisbar, wegs Heissenbergscher UnschÀrferelation, und der hohen Energien (~200GeV), die notwendig sind um diese Teilchen aus ihrem Verbund zu reissen.

also die machen des aber kompliziert.. ich sag es gibt auf der untersten (theoretischen) Ebene * Rischonen (__T__ohu (1/3), __V__abohu (0), und deren Antiteilchen) PrĂ€yonen (wisse mer nischt drĂŒber) PrĂ€quarks (wisse mer au nix) und * Photonen. Aus den Rischonen, PrĂ€yonen, PrĂ€quarks bauste dann 6 Leptonen (Elektron (antiTTT), Positron(TTT)..) 18 Quarks (up/down, top/bottom, charmed/strange je in r,g,b) auf und deren Antiteilchen (aus den Antirischonen..). Aus Quarks kannste weiter dann Baryonen (Proton (uud), Neutron (udd)..) Mesonen (Pion, k-Meson..) aufbauen, die au noch Antiteilchen haben und zusammen die Hadronen (also die Teilchen, die von der starken WW betroffen sind) ergeben.

..und ok, es bleibt komplicated :(

Feynman-diagramm

z.B. von Quark umwandlung- down in up (entspricht wirkung der schwachen WW) d -> u + e + elektronantineutrino || | d | -> | u | e |elektronantineutrino|| Ladung | -1/3 | -> | +2/3 | -1 | 0 || Spin | +1/2 | -> | +1/2 | +1/2 | -1/2 ||

Kernstruktur

(skript 03) *Kerne mit magischer Neutronenzahl: 2,8,20,28, 50, 82 oder 126 sind besonders stabil * doppelmagische Kerne: He, O * magische kerne sind haben mehr Isotope, haben höhere Bindungsenergie, und höhere Halbwertszeit, sind oft endpunkt einer zerfallsreie (z.B. Pb) => stabiler

Nukleonenstruktur

* (skript 04)

Qurakstruktur, Protonenzerfall

(skript 05) Protonenzerfall => * Positron u. Tscherenkov-Strahlung * pi-Meson -> zwei Photonen

protonenzerfall auf Rischonen-Ebene

Proton -> Positron + Pion || Teilchen | besteht aus Quarks | Rischonen| zerfÀllt weiter in || Proton | {FORMULA()}uud {FORMULA}| {FORMULA()}(TTV) (TTV) (\bar{V} \bar V T {FORMULA}) | || | | | || Positron | - |{FORMULA()} TTT {FORMULA}| || Pion | {FORMULA()}\bar{d} d {FORMULA}| {FORMULA()}(VTV) ( \bar{V} \bar V T {FORMULA}) | 2 Photonen ||

stellare Nukleosynthese

(skript 06)

Isotopie, Isotopentrennung

(skript 07) isotopenerkennung mittels Infrarotspektroskopie Isotopentrennung * Quadrupol * Trennrohr * TrenndĂŒse von Becher * ExB (ionisierung + wienfilter?) isotopische VerdĂŒnnung = stabiles Isotop so (im Körper) anreichern, bis instabile Isotope verdrĂ€ngt/bzw. nicht mehr aufgenommen werden können: * Bierkur geg. Tritium-anlagerung (schweres Wasser) * JodsĂ€ttigung der SchilddrĂŒsen nach Reaktorunfall Isotopentrennung (massendifferenz) * Thermodiffusion * *