Erstmals Schaleneffekte in den schwersten Elementen direkt gemessen

Ergebnisse werden zu besseren Vorhersagen über die „Insel der Stabilität“ führen
Pressemitteilung der GSI vom 10.08.2012
Enrique Minaya Ramirez (r.) und Michael Block mit dem ausgebauten Ionendetektor von Shiptrap. Foto: G. Otto/GSI

Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat zum ersten Mal die Stärke von Schaleneffekten in Atomkernen sehr schwerer Elemente direkt gemessen. Die Ergebnisse liefern Informationen über die Kernstruktur superschwerer Elemente und dienen dazu, die Vorhersagen über die „Insel der Stabilität“ zu verbessern. So nennen Wissenschaftler eine Gruppe von Atomkernen superschwerer Elemente, die nicht in kurzer Zeit zerfallen, sondern außerordentlich stabil und damit langlebig sind. Wo sich diese Insel genau befindet, ist bislang nicht bekannt. Die jetzigen Messungen an der GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH in Darmstadt erfolgten an den Elementen Nobelium und Lawrencium mit der Ionenfallenanlage SHIPTRAP.

Quantensprung: Erstmals magnetische Eigenschaft an einem einzelnen Proton direkt beobacht

Wichtigste Etappe für die direkte Messung des magnetischen Moments des Protons und seines Antiteilchens erreicht - Materie-Antimaterie-Problem im Fokus
Pressemitteilung der JGU vom 21.06.2011
Doppelpenningfalle. Foto: JGU/Holger Kracke
Doppelpenningfalle zur Speicherung von einzelnen Protonen und zur Detektion der Spin Quantenzahl. Foto: JGU/Holger Kracke

Forschern der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und des Helmholtz-Instituts Mainz (HIM) ist gemeinsam mit Kollegen des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg und dem GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung Darmstadt der erstmalige Nachweis von Spin-Quantensprüngen eines einzelnen Protons gelungen. Mit diesem extrem schwierigen Nachweis haben sie die Forscherkonkurrenz der Eliteuniversität Harvard hinter sich gelassen und weltweit die Führung auf diesem Feld übernommen. Das Ergebnis ist ein bahnbrechender Erfolg für die angestrebte Hochpräzisionsmessung der magnetischen Eigenschaften des Protons. Das Messprinzip basiert auf der Beobachtung eines einzelnen Protons, das in einer elektromagnetischen Teilchenfalle gespeichert ist.

Which Way to the Island?

Beitrag von Daniel Clery in der Zeitschrift "Science" vom 09.09.2011

Theories of nuclear structure predict that certain key numbers of protons and neutrons in a nucleus, known as magic numbers, make it more stable and hence longer-lived than would normally be the case. Superheavy-element researchers call this area of the chart of nuclides, around the confluence of proton and neutron magic numbers, the island of stability. The half-lives of some of the heaviest elements made so far do show signs of increased stability, suggesting that those nuclei are on the shores of the island. Moving farther inland is an enticing prospect because the atoms we may find there could be exotic creatures indeed. But for the time being, the summit of the island's peak is out of reach because physicists haven't devised a way of making nuclei with enough neutrons.

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