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Rotationsbande

Kernphysik, System von kollektiven Rotationszuständen eines deformierten Kerns zu gleicher innerer Konfiguration der Nukleonen und damit gleicher K-Quantenzahl. Übergänge innerhalb einer Rotationsbande werden durch Wechselwirkung des elektromagnetischen Strahlungsfeldes mit dem Quadrupolmoment des Kerns bewirkt und sind von wesentlich höheren Übergangswahrscheinlichkeiten als Einteilchenübergänge geprägt. Elektromagnetische An- oder Abregung eines Kerns erfolgt bevorzugt entlang einer Rotationsbande, Übergänge zu Banden mit anderer K-Quantenzahl und folglich geänderter innerer Struktur mit der Einteilchenstärke. Die tiefstliegende Bande wird als Yrast-Bande bezeichnet. Mit zunehmendem Drehimpuls und wachsenden Zentrifugalkräften verändert sich die Gleichgewichtsdeformation des Kerns, so dass sich längs der Yrast-Linie gestreckte (zigarrenförmige, prolate), dreiachsige und abgeplattete (diskusförmige, oblate) Deformationen ergeben. Dies ändert das Trägheitsmoment Q (Rückbiegeeffekt). Die tatsächliche Form, die der Kern mit wachsender Winkelgeschwindigkeit abweichend zu der im hydrodynamischen Modell (Tröpfchenmodell) berechneten Form annimmt, wird durch die jeweilige Schalenstruktur bestimmt. Bei Erreichen eines kritischen Drehimpulses Ikrit wird der Kern instabil gegen Spaltung. Als Funktion der Massenzahl A erreicht Ikrit ein Maximum um Rotationsbande bei A um 120 (siehe Abb.). Mit grösserem A nehmen die abstossenden Coulomb-Kräfte zu und für A » 300 ist der Kern selbst bei verschwindender Rotation instabil.

Rotationsbande

Rotationsbande: Kerne unter Rotation: a) Im Tröpfchenmodell berechneter maximaler Drehimpuls an der Spaltbarriere eines rotierenden Kerns als Funktion der Massenzahl A. b) Anregungsenergie und Verformung des Kerns unter Rotation mit dem Drehimpuls I.

 

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