Download Physikalische Kernchemie by Ulrich Schindewolf PDF

By Ulrich Schindewolf

Das Manuskript dieses Buches ist im wesentlichen während meines Aufent· haltes am Massachusetts Institute of know-how und an der collage of Michigan entstanden. Es behandelt die Grundlagen der Kernphysik etwa in dem Umfang, wie er in den Vorlesungen über Kernchemie an diesen Hoch­ schulen gebracht wird. Der Titel "Physikalische Kernchemie" rechtfertigt sich dadurch, daß unter dieser Bezeichnung an mehreren deutschen Hoch­ schulen Vorlesungen für Chemiker und Kernchemiker gehalten werden, die auch angrenzende Themen - wie z. B. Isotopentrennungen - einschlie­ ßen. Das Buch ist additionally zunächst als eine Einführung in die Kernphysik für Chemiker gedacht, die sich der Kernchemie zuwenden wollen und von denen im allgemeinen keine tieferen Kenntnisse der theoretischen Physik und der Mathematik erwartet werden können. Darüber hinaus soll es aber auch allen anneren Naturwissenschaftlern von Nutzen sein, die sich über die Grundlagen der Kernphysik unterrichten wollen. Seinem Titel entsprechend behandelt das Buch ganz überwiegend die einschlägigen physikalischen Themen, dagegen werden weitergehende rein chemische Fragen, die den Kernchemiker auch interessieren, nur am Rande gestreift. Den vielen amerikanischen Freunden, die mich bei der Abfassung des Manuskriptes beraten haben, sei herzlich gedankt. Für kritische Durchsicht des Manuskriptes bin ich Herrn Dr. F. Helfferich sehr dankbar. Besonders dankbar bin ich Herrn Professor Dr. W. Westphal, der mich durch seine Kritik sehr ermutigt und mir durch viele Anregungen und Verbesserungs­ vorschläge bei der überarbeitung des Manuskriptes und beim Lesen der Korrekturen sehr geholfen hat. Mein Dank gilt auch Fräulein B.

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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer publication data mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen.

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Ce-Isotop stabil, obgleich die Massendifferenz zwismen Ce 138 und Ba 138 den Zerfall des ersteren begünstigen würde. Durch einfame Positron-Emission kann sim also Ce 138 nimt stabilisieren. Theoretism steht aber eine andere Möglichkeit offen: durm gleichzeitige Aussendung von zwei Positronen könnte Ce 138 in Ba 138 unter Vermeidung des zwismen diesen stehenden La-Isotops übergehen. Die Halbwertszeit für einen solchen doppelten Beta-Zerfall wird theoretism mit 1020 bis 10 24 Jahren angegeben (§ Z3).

Die reinen Alpha-Strahler sind durch 0, die reinen Beta-Strahler durch f::" gekennzeichnet. 0 symbolisiert Kerne mit verzweigtem Zerfall. wieder, in der Pb 207 durch siebenmaligen Alpha- und viermaligen Negatron-Zerfall aus U 235 gebildet wird. Der Energieunterschied zwischen U 235 und Pb 207 ist 46,5 MeV. 35 § 17. Kernkräfte In § 11 hatten wir gesehen, daß die auf Protonen und Neutronen wirkenden Kräfte gleich sind. Später hörten wir von den Spinkräften, die nur zwischen gleichartigen Nukleonen wirken und den Kernen mit geraden Nukleonenzahlen und besonders denen mit magischen Nukleonenzahlen (siehe § 18) eine erhöhte Stabilität verleihen.

Eine weitere wichtige Größe aus der Theorie ist die Breite der Energieniveaus oder ihre Unschärfe Diese nimmt mit zunehmender Energie auch zu (sie kann Werte zwischen einem Bruchteil eines eV und vielen hundert keV annehmen), so daß bei höheren Anregungsenergien die in immer größerer Dichte aufeinander folgenden Energieniveaus sich mehr und mehr überlappen. Die Bedeutung der Energieniveaubreite werden wir in § 29 kennenlernen. r. Aus der Niveaudichte, die wir auch durch die Wahrscheinlichkeit W(E), in einem bestimmten Energieintervall ein Niveau zu finden, ausdrücken können, kann eine Kernentropie 5 = kin W(E) abgeleitet werden, aus der sich nach thermodynamischen Regeln eine Kerntemperatur T berechnen läßt: d(k ·ln W(E» dE Daraus folgt, daß die Kerntemperatur proportional der Quadratwurzel der Anregungsenergie ist.

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