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Spin nach Kernspaltung

Experimente erfolgreich

Eine Reihe von Experimenten am ALTO-Teilchenbeschleuniger im französischen Orsay hat erwiesen, dass die bei der Kernspaltung entstehenden Fragmente ihren Eigendrehimpuls (oder Spin) nach der Spaltung erhalten und nicht vorher, wie bisher in den meisten Theorien angenommen. […]

Die Gruppe umfasst Forschende aus 37 Instituten und 16 Ländern, darunter auch Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des Instituts für Kernphysik (IKP) der Universität zu Köln (UzK). Das Irène-Joliot-Curie-Labor in Orsay hat die Leitung der Gruppe inne. Die Studie ist unter dem Titel „Angular momentum generation in nuclear fission“ in „Nature“ erschienen.

Die Kernspaltung, bei der sich ein schwerer Kern in zwei Teile spaltet und Energie freisetzt, wurde bereits Ende der 1930er Jahre von den Chemikern Otto Hahn und Fritz Straßmann, der Physikerin Lise Meitner und dem Physiker Otto Frisch entdeckt. Offene Fragen zu diesem Prozess bestehen jedoch bis heute. Die neue Studie hat untersucht, warum sich die bei der Spaltung eines schweren Atomkerns entstehenden Bruchstücke drehen, obwohl sich der ursprüngliche Kern nicht gedreht hat. Dazu gibt es konkurrierende Theorien. […]

Die umfassenden Daten zeigten, dass der Spin tatsächlich nach der Kernspaltung erzeugt wird. Das belegte die Analyse der gemessenen Gammastrahlen. Die Experimente zeigten auch, dass der durchschnittliche Spin von der Masse des Fragments abhängig ist und die Abhängigkeit der Form eines Sägezahns entspricht. Die beiden Fragmente, die sich in unterschiedlichen Massenverhältnissen aufteilen können, weisen jedoch durchschnittliche Spins auf, die nicht von der Masse ihres Partnerfragments abzuhängen scheinen. […]

Die neuen Erkenntnisse über die Rolle des Drehimpulses bei der Kernspaltung sind wichtig für das grundlegende Verständnis und die theoretische Beschreibung des Spaltungsprozesses. Sie beeinflussen aber auch andere Forschungsgebiete wie die Untersuchung der Struktur neutronenreicher Isotope und der Synthese und Stabilität superschwerer Elemente. […]

Vollständige Quelle: UzK