5.9 Kernspektroskopie an instabilen Kernen

Definition: Kernspektroskopie = Untersuchung angeregter Kernzust„nde.

Eigenschaften des angeregten Kernzustandes:

• Anregungsenergie
• Drehimpuls I (Kernspin)
• Parit„t $\pi$
• magnetisches Moment $\mu$
• Quadrupolmoment Q
• Radius R
• Zerfallswahrscheinlichkeit $\lambda$

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 f�r $\gamma$-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 f�r quantenmechanische Drehimpulse)
• Klassischer Fall:
  
  
• Quantenmechanisch: Am Beispiel $0 \rightarrow 1 \rightarrow 0$