isomere Kerne
Isomere,
Atomkerne in einem angeregten Kernzustand mit langer Lebensdauer. Isomere
treten als Hochspinzustände im Bereich von Neutronen- bzw. Protonenzahlen N und Z zwischen 39 und 49,
65 und 81, sowie 101 und 125 im Einklang mit dem Schalenmodell auf. Der Zerfall
über einen g-Übergang
in den Grundzustand oder durch a- oder b-Zerfall ist durch hohen Drehimpulsübertrag bei gleichzeitig
kleiner Energiedifferenz behindert, so dass es zu langen Halbwertszeiten von
Minuten bis zu Jahren kommen kann, während angeregte Kernzustände normalerweise
Lebensdauern von Nanosekunden oder kürzer aufweisen. Das langlebigste Isomer ist
m180Ta. Der
Index m bezeichnet den isomeren Zustand bei 75,3 keV mit einer Halbwertszeit
von mehr als 1,2×1015 Jahren. Das erste
Isomer wurde 1921 von O. Hahn durch den Nachweis entdeckt, dass das
Tochternuklid von 234Th
mit zwei verschiedenen Halbwertszeiten in den Tochterkern 234U zerfällt, und zwar
über den isomeren Zustand m234Pa
(t1/2 = 1,17 min) und den Grundzustand 234Pa (t1/2
= 6,7 h). Beispiele für stabile Kerne mit isomeren Zuständen sind m110Ag (t1/2
= 253 d) oder m201Pb
(t1/2 = 61 s).
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