5.9 Kernspektroskopie an instabilen Kernen

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Definition: Kernspektroskopie = Untersuchung angeregter Kernzust„nde.

Eigenschaften des angeregten Kernzustandes:

Vorgehensweise:

1.: Messung der Energie der ausgesandten Quanten
2.: Kl„rung der Abfolge der Zerfallsprozesse durch Koinzidenzmessungen
3.: Bestimmung von Spin und Parit„t aus den bekannten Eigenschaften der Grundzust„nde ber die Auswahlregeln. H„ufig nicht eindeutig, daher
4.: Ermittlung eines konsistenten Zerfallsschemas aus zus„tzlichen Beboachtungsgr”áen
5.: Besonders unsicher: $\beta$ -Zerfall. Zu ihrer Auswertung sind n”tig: Zerfallsenergie, Halbwertszeit und u. U. Form des $\beta$ -Spektrums
6.: Auswahlregeln fr $\gamma$ -Strahlung sind anwendbar, wenn der Multipolcharakter bekannt ist (z. B. aus der Messung des Konversionskoeffizienten, oder aus der Winkelverteilung der Strahlung)

Ermittlung der Winkelverteilung der $\gamma$ -Strahlung: $\gamma$ - $\gamma$ -Winkelkorrelation:

Prinzip: Aus der Beobachtung des Linearimpulses Drehimpuls (aus Drehimpulserhaltung, und Additionsregeln fr quantenmechanische Drehimpulse)
Klassischer Fall:
$\begin{Folgerungen} \item Kern mit Spin $I=0$ \item Emission eines Teilchens mi... ... beider Teilchen legt Spinrichtung des Zwischensystems fest! \end{Folgerungen}$
Quantenmechanisch: Am Beispiel $0 \rightarrow 1 \rightarrow 0$
$\begin{Folgerungen} \item Emission eines $\gamma$-Quants zu Detektor $D_1$\ \fo... ... da die \emindex{Parit„t} eine \emindex{Erhaltungsgr”áe} ist \end{Folgerungen}$

Alexander Wagner
2000-03-30