Halokern

Halokerne sind Nuklide, die einzelne weit vom Rest des Kerns entfernte Nukleonen besitzen. Abhängig von der Art der Nukleonen, die relativ großen Abstand vom Kernrumpf haben, werden Halokerne in Neutronenhalos und Protonenhalos unterteilt. Dabei überwiegt unter den bisher entdeckten Halokernen die Anzahl der Neutronenhalos gegenüber den Protonenhalos. Die Stabilität von Halokernen ist nicht mit der klassischen Physik, sondern nur mithilfe der Quantenmechanik zu erklären.

Eigenschaften der Halokerne

Die Halonukleonen besitzen aufgrund der großen Entfernung zum Rest des Kerns eine deutlich niedrige Bindungsenergie als normal gebundene Nukleonen, die eine Bindungsenergie von etwa 5 MeV haben.^[1] Die starke Kernkraft, welche die Nukleonen im Kern konzentriert, hat eine Reichweite etwa 2 bis 3 Femtometern, wohingegen z. B. der Radius des Neutronen-Halos des ¹¹Be Isotops von Beryllium 7 Femtometer beträgt.^[2] Nach den Gesetzen der klassischen Physik gäbe es deshalb keine Bindung zwischen dem Kernrumpf und den Halonukleonen. Die trotzdem vorhandene Bindungsenergie lässt sich mit der Unschärfe der Halonukleonen erklären. Die Aufenthaltswahrscheinlickeit ist für Halonukleonen räumlich weit ausgedehnt, sodass sich die Nukleonen mit einer ausreichenden Wahrscheinlichkeit nahe genug am Kernrumpf befinden, um die starke Wechselwirkung zu erfahren.

Liste der bekannten Halokerne

Es sind folgende Halokerne bekannt:^[3][4]

Kern	Halotyp	Halbwertszeit
6He	2 Neutronen	0,807 s
8He	4 Neutronen	0,119 s
11Li	2 Neutronen	8,75 ms
11Be	1 Neutron	13,8 s
12Be	2 Neutronen	21,5 ms
14Be	4 Neutronen	4,84 ms
8B	1 Proton	0,77 s
17B	2 Neutronen	5,09 ms
19B	4 Neutronen	2,92 ms
15C	1 Neutron	2,45 s
19C	1 Neutron	46,2 ms
22C	2 Neutronen	6,2 ms
17F	Protonenhalo	64,5 s
17Ne	2 Protonen	0,109 s
26P	1 Proton	0,438 ms
27S	2 Protonen	15,5 ms

Einzelnachweise

1. ↑ Moderne Experimente mit neutralen Atomen
2. ↑ http://www.scienceticker.info/2009/02/16/atomkern-mit-satellit/
3. ↑ Karte mit Halonukliden (französisch)
4. ↑ Diplomarbeit "Hinweise auf eine soft-dipole Resonanz im Halo-Kern 6-He" Seite 14

Weblinks

• Experimentelle Bestimmung des Ladungsradius von Beryllium-Kernen
• Atom mit Heiligenschein (Beryllium)
• Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft
• Atomkern mit Satellit
• Exotische Kerne - Schlüssel zu unserer Welt
• Vorsicht instabil!
• Diplomarbeit "Hinweise auf eine soft-dipole Resonanz im Halo-Kern 6-He"
• Ist Kohlenstoff-19 ein Halokern?
• Moderne Experimente mit neutralen Atomen

Literatur

• Bethge, Walter, Wiedemann: Kernphysik: Eine Einführung. Springer, 2007, ISBN 3-540-74566-1. Vorschau bei Google Books