imported>Wassermaus: /* Einleitung */ nur bei leichteren Kernen

2024-06-17T05:16:36Z

Einleitung: nur bei leichteren Kernen

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'''Spiegelkerne''' sind Paare von [[Atomkern]]en mit vertauschter („gespiegelter“) [[Protonenzahl|Protonen-]] und [[Neutronenzahl]]. Sie unterscheiden sich deshalb in der [[Kernladungszahl]] und stellen somit zwei verschiedene [[chemisches Element|chemische Elemente]] dar. Spiegelkerne sind ein Spezialfall der [[Isobar (Kernphysik)|Isobare]].

Beispiele für Spiegelkerne:
{| class="wikitable"
|-
! rowspan="2" | Nuklid || colspan="3" | Anzahl || rowspan="2" | Charakterisierung
|-
! Nukleonen A || Protonen Z || Neutronen N
|- style="background: #F5F9FD"
|<math>{}^{22}_{10} \mathrm {Ne}</math>
|rowspan="2" align="center"| 22
|align="center"|10
|align="center"|12
|gerader-gerader (gg) Kern
|- style="background: #F5F9FD"
|<math>{}^{22}_{12} \mathrm {Mg}</math>
|align="center"|12
|align="center"|10
|gerader-gerader (gg) Kern, radioaktiv
|- style="background: #FDF9F5"
|<math>{}^{30}_{14} \mathrm {Si}</math>
|rowspan="2" align="center"| 30
|align="center"|14
|align="center"|16
|gerader-gerader (gg) Kern
|- style="background: #FDF9F5"
|<math>{}^{30}_{16} \mathrm {S}</math>
|align="center"|16
|align="center"|14
|gerader-gerader (gg) Kern, radioaktiv
|- style="background: #F5F9FD"
|<math>{}^{32}_{15} \mathrm {P}</math>
|rowspan="2" align="center" | 32
|align="center"|15
|align="center"|17
|ungerader-ungerader (uu) Kern, radioaktiv
|- style="background: #F5F9FD"
|<math>{}^{32}_{17} \mathrm {Cl}</math>
|align="center"|17
|align="center"|15
|ungerader-ungerader (uu) Kern, radioaktiv
|- style="background: #FDF9F5"
|<math>{}^{35}_{17} \mathrm {Cl}</math>
|rowspan="2" align="center" | 35
|align="center"|17
|align="center"|18
|ungerader-gerader (ug) Kern
|- style="background: #FDF9F5"
|<math>{}^{35}_{18} \mathrm {Ar}</math>
|align="center"|18
|align="center"|17
|gerader-ungerader (gu) Kern, radioaktiv
|}

Die Spiegelkerne sind für vergleichende Untersuchungen in der [[Kernphysik]] interessant. Beispielsweise unterscheiden sich in der [[Bethe-Weizsäcker-Formel]] die [[Bindungsenergie]]n für Spiegelkerne nur durch den [[Coulombkraft|Coulomb]]-Anteil, der dann isoliert untersucht werden kann.

Mindestens einer von beiden Spiegelkernen ist immer [[radioaktiv]], bei den uu-Spiegelkernen sogar stets beide. Mit Ausnahme der Paare [[Neutron|1n]] und [[Proton|1H]] sowie [[Triton (Physik)|3H]] und [[Helion (Physik)|3He]] ist der Kern mit der höheren Protonenzahl immer radioaktiv, weil mit größerer Protonenzahl die gegenseitige elektrostatische Abstoßung der Protonen zunimmt.

Spiegelkerne zeigen in beeindruckender Weise, dass Protonen und Neutronen zwar unterschiedliche [[elektrische Ladung|Ladung]] besitzen, sich aber ansonsten sehr ähnlich verhalten: [[Energieniveau]]s wie auch die dazugehörigen [[Spin]]s und [[Parität (Physik)|Paritäten]] von Spiegelkernen sehen sich sehr ähnlich; der wesentliche Unterschied ist die Energie des [[Grundzustand]]s durch Unterschiede im [[Coulombpotential]].

Während leichte Kerne ungefähr gleiche Protonen- und Neutronenzahlen haben, benötigen schwerere Kerne zur Stabilisierung einen Überschuss an Neutronen. Ab circa der Ordnungszahl 40 gibt es keine Kerne mit N < Z mehr. Daher gibt es auch keine Spiegelkerne mit A > 80.

== Literatur ==
*Povh, Rith, Scholz, Zetsche: '''Teilchen und Kerne''', Springer, 4. Auflage 1997, ISBN 3-540-61737-X

[[Kategorie:Kernphysik]]

Spiegelkern - Versionsgeschichte

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