Kernphysik und Kernchemie: eine Einführung
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1966
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| adam_text | Kernphysik
und Kernchemie
Eine Einführung
BERNARD G HARVEY
Lawrence Radiation Laboratory,
Berkeley, California
Deutsche Übersetzung von
Dipl -Phys Martin Kolb, Geesthacht
VERLAG KARL TH I EMIG • MÜNCHEN
INHALT
I Das Atom und sein Kern
A Die Entdeckung des Atomkerns 1
B Das Bohrsche Atommodell 5
C Quantenmechanik 8
D Das Paulische Ausschließungsprinzip 15
E Das Heisenbergsche Unbestimmtheitsprinzip 16
F Die Zusammensetzung der Atomkerne 17
G Energieeinheiten 18
Aufgaben zu Kapitel I 18
II Der radioaktive Zerfall
A Die Entdeckung der Radioaktivität ! 21
B Die Natur der radioaktiven Strahlung 22
C Die Entdeckung der Isotope 24
D Isobare, Isotone, Isomere und Nuklide 25
E Die Zeitgesetze des radioaktiven Zerfalls 26
F Radioaktives Gleichgewicht 30
G Verzweigter Zerfall 34
H Einheiten der Radioaktivität 34
Aufgaben zu Kapitel II 35
III Kernmassen und Kernstabilität
A Massenskalen 38
B Zusammenhang zwischen Masse und Energie 39
C Massendefekt 40
D Masse ungl Stabilität 42
E Beta-Zerfallsenergien 43
F Neutronen-Protonen-Verhältnis 45
G Halbempirische Massen- und Bindungsenergie Formel 50
H Rechtfertigung der Bindungsenergie-Formel 51
I Anwendung der halbempirischen Bindungsenergie-Formel 53
Aufgaben zu Kapitel III 57
IV Kern-Spin und -Drehimpuls
A Bahndrehimpuls 60
B Spin und Magnetismus 63
C Elektrische Quadrupol-Momente 66
D Messung von Kern-Spins und -Momenten 68
Aufgaben zu Kapitel IV 73
V Die Struktur der Kerne
A Einleitung 76
B Das Kernpotential 76
C Das Schalenmodell 79
IX
D Beweise für das Schalenmodell 84
E Das statistische Modell (Fermi-Gas-Modell) 88
F Das Kollektive Modell 90
G Kräfte zwischen Nukleonen 93
Aufgaben zu Kapitel V 96
VI Y-Strahlungs-Prozesse
A Einleitung 98
B Allgemeine Theorie der y-Strahlen-Aussendung 98
C y-Strahlungs-Aussendung und Ein-Teilchen-Modell 101
D y-Strahlungs-Aussendung und Kollektives Modell 105
E Innere Konversion 106
F Der Auger-Effekt 109
G Winkelkörrelationen mit y-Strahlung 110
H Kernresonanzabsorption ; 112
Aufgaben zu Kapitel VI • 113
VII a-Zerfall
A Einleitung 116
B Theorie des a-Zerfalls 117
C Systematik der Halbwertszeiten und Energien des a-Zerfalls 120
D Energiespektren von a-Teilchen 123
E a-Strahler unter den seltenen Erden 125
Aufgaben zu Kapitel VII 126
VIII ß-Zerfall
A Einleitung 128
B Theorie des ß-Zerfalls 130
C Erhaltuni) der Parität 139
D Elektroneneinfang 140
E Experimenteller Nachweis des Neutrinos 141
F Doppelter ß-Zerfall 142
Aufgaben zu Kapitel VIII 143
IX Kernreaktionen
A Einleitung 146
B Erhaltung von Impuls und Energie 148
C Reaktionswirkungsquerschnitte 151
D Bildung des Zwischenkerns 155
E Zerfall des Zwischenkerns 156
F Wirkungsquerschnitte für Zwischenkern-Reaktionen 159
G Resonanz-Kernreaktionen 162
H Kernreaktionen hoher Energie 164
I Direkte Kernreaktionen 167
J Streuung und Optisches Modell 170
K Kernphotoeffekt 171
Aufgaben zu Kapitel IX 173
X
X Kernspaltung
A Einleitung 178
B Spaltwahrscheinlichkeit 178
C Spaltprodukte und Spaltausbeuten 181
D Energiefreisetzung bei der Kernspaltung 186
E Das Flüssigkeitströpfchen-Modell der Kernspaltung 188
F Kernspaltung und Kollektives Modell 192
Aufgaben zu Kapitel X 192
XI Wechselwirkung von Strahlung mit Materie
A Einleitung 194
B Wechselwirkung schwerer geladener Teilchen mit Materie 194
C Wechselwirkung von Elektronen mit Materie 199
D Wechselwirkung von y-Strahlung mit Materie 202
E Wechselwirkung von Neutronen mit Materie 206
F Abbremsung schwerer Ionen in Materie 208
Aufgaben zu Kapitel XI 210
XII Nachweisgeräte für Kernstrahlung
A Einleitung 212
B Ionisationskammern 212
C Silizium-Halbleiterdetektoren 216
D Proportionalzähler 220
E Geiger-Müller-Zählrohre 223
F Szintillationszähler 225
G Vergleichende Übersicht der Detektortypen 228
H Zählstatistik 229
Aufgaben zu Kapitel XII 232
»
XIII Teilchenbeschleuniger und Kernreaktoren
A Einleitung 234
B Der van-de-Graaff-Hochspannungsgenerator : 236
C Das Zyklotron 239
D Das Synchrotron : 244
E Der Linearbeschleuniger 246
F Kernreaktoren 249
G Herstellung von Transuranen in Kernreaktoren 254
Aufgaben zu Kapitel XIII 256
XIV Magnetfelder als Untersuchungshilfsmittel
A Einleitung 258
B Ablenkung geladener Teilchen in Magnetfeldern 258
C Ablenkung geladener Teilchen in elektrischen Feldern 263
D Massenspektrometer und Massentrenner 264
E Elektronen- und a-Teilchen-Spektrographen 268
F Fokussierende Quadrupol-Linsen 269
Aufgaben zu Kapitel XIV 271
XI
XV Chemische Verfahren
A Einleitung 273
B Mitfällungs-Verfahren 273
C lonenaustausch 276
D Lösungsmittelextraktion 279
E Verfahren zur Herstellung dünner Präparate 280
F Rückstoß-Verfahren 282
Aufgaben zu Kapitel XV 284
XVI Strahlenschutzvorkehrungen
A Biologische Strahlungswirkungen 286
B Strahlenschutzgrundwerte 286
C Sichere Arbeitsmethoden 289
Aufgaben zu Kapitel XVI 292
Anhang I Einige nützliche physikalische Konstanten 294
Anhang II Nuklidtabelle 295
Anhang III Einige Kernspin-Werte 331
Hinweise auf deutschsprachige Literatur 334
Sachverzeichnis deutsch-englisch 337
J
XII
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