Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
Kernmodelle
Kernmodelle,von experimentellen Fakten ausgehende Modellvorstellungen über Struktur und Verhalten von Atomkernen (Atom). Zu den auf den Vorstellungen der klass. Physik beruhenden phänomenolog. K. gehören das Cluster-Modell, in dem Nukleonen in Kernen Unterstrukturen, sog. Cluster, ausbilden, die ähnlich dem α-Teilchen eine große Bindungsenergie besitzen, und das Tröpfchenmodell, in dem der Atomkern als ein homogen geladenes Tröpfchen einer inkompressiblen, wirbel- und reibungsfreien Flüssigkeit aus Protonen und Neutronen betrachtet wird, die sich in ständiger Wechselwirkung befinden. Mit dem Tröpfchenmodell können u. a. Kernbindungsenergien berechnet und die Kernspaltung qualitativ erklärt werden; es eignet sich nicht zur Beschreibung der inneren Struktur der Kerne. - Quantenmechan. K., speziell Einteilchenmodelle, sind z. B. das Modell eines Fermi-Gases sowie das Schalenmodell. Dieses basiert auf der Annahme, dass sich jedes Nukleon praktisch frei im Kern bewegen kann, wobei die Wechselwirkung mit allen übrigen Nukleonen in Form eines mittleren Potenzials berücksichtigt wird. Nach der Quantentheorie sind bestimmte Nukleonenzustände ausgezeichnet, die sich, ähnlich wie die Elektronen in der Atomhülle, zu Schalen gruppieren. In jedem Kern sind die Zustände mit der niedrigsten Energie besetzt. Bei bestimmten Besetzungszahlen von Protonen und Neutronen, den magischen Zahlen, liegt eine bes. stabile Kernkonfiguration vor. Dem Übergang eines Nukleons von einem energiereicheren zu einem energieärmeren Zustand entspricht die Emission eines Gammaquants. Das aus dem Schalen- und Tröpfchenmodell entwickelte Kollektivmodell berücksichtigt die Wechselwirkung der »Leuchtnukleonen« mit dem als Flüssigkeitstropfen betrachteten Kernrumpf und erklärt bes. Deformationen von Kernen und das Auftreten kollektiver Bewegungen der Nukleonen. Weitere K. sind u. a. die Vorstellung eines Compoundkerns zur Beschreibung von Kernreaktionen sowie das opt. K. zur Erklärung von Streuung und Absorption bei Stoßprozessen von Kernen.
Kernmodelle,von experimentellen Fakten ausgehende Modellvorstellungen über Struktur und Verhalten von Atomkernen (Atom). Zu den auf den Vorstellungen der klass. Physik beruhenden phänomenolog. K. gehören das Cluster-Modell, in dem Nukleonen in Kernen Unterstrukturen, sog. Cluster, ausbilden, die ähnlich dem α-Teilchen eine große Bindungsenergie besitzen, und das Tröpfchenmodell, in dem der Atomkern als ein homogen geladenes Tröpfchen einer inkompressiblen, wirbel- und reibungsfreien Flüssigkeit aus Protonen und Neutronen betrachtet wird, die sich in ständiger Wechselwirkung befinden. Mit dem Tröpfchenmodell können u. a. Kernbindungsenergien berechnet und die Kernspaltung qualitativ erklärt werden; es eignet sich nicht zur Beschreibung der inneren Struktur der Kerne. - Quantenmechan. K., speziell Einteilchenmodelle, sind z. B. das Modell eines Fermi-Gases sowie das Schalenmodell. Dieses basiert auf der Annahme, dass sich jedes Nukleon praktisch frei im Kern bewegen kann, wobei die Wechselwirkung mit allen übrigen Nukleonen in Form eines mittleren Potenzials berücksichtigt wird. Nach der Quantentheorie sind bestimmte Nukleonenzustände ausgezeichnet, die sich, ähnlich wie die Elektronen in der Atomhülle, zu Schalen gruppieren. In jedem Kern sind die Zustände mit der niedrigsten Energie besetzt. Bei bestimmten Besetzungszahlen von Protonen und Neutronen, den magischen Zahlen, liegt eine bes. stabile Kernkonfiguration vor. Dem Übergang eines Nukleons von einem energiereicheren zu einem energieärmeren Zustand entspricht die Emission eines Gammaquants. Das aus dem Schalen- und Tröpfchenmodell entwickelte Kollektivmodell berücksichtigt die Wechselwirkung der »Leuchtnukleonen« mit dem als Flüssigkeitstropfen betrachteten Kernrumpf und erklärt bes. Deformationen von Kernen und das Auftreten kollektiver Bewegungen der Nukleonen. Weitere K. sind u. a. die Vorstellung eines Compoundkerns zur Beschreibung von Kernreaktionen sowie das opt. K. zur Erklärung von Streuung und Absorption bei Stoßprozessen von Kernen.