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Einführung in die Kernphysik

Author: Harry Friedmann
Publisher: Weinheim, Bergstr : Wiley-VCH, 2014.
Series: Lehrbuch Physik
Edition/Format:   Print book : GermanView all editions and formats
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Genre/Form: Lehrbuch
Material Type: Internet resource
Document Type: Book, Internet Resource
All Authors / Contributors: Harry Friedmann
ISBN: 3527412484 9783527412488 9783527677405 3527677402 9783527677412 3527677410 9783527677429 3527677429
OCLC Number: 882257802
Notes: Literaturverz. S. 447 - 457.
Description: XII, 481 S. ; 240 x 170 mm.
Contents: Vorwort XI 1 Entdeckung der Radioaktivitat, naturliche Radioaktivitat 1 1.1 Entdeckung 1 1.2 Naturliche Radioaktivitat 2 1.3 Die kosmische Strahlung 3 1.4 Strahlenarten und naturliche Zerfallsreihen 5 1.5 Zerfallsgesetze, radioaktives Gleichgewicht 10 1.6 Die Entdeckung des Atomkerns (Rutherford-Streuung) 14 1.7 Wirkungsquerschnitt und Massenbelegung 17 1.8 Ubungsaufgaben 19 2 Die statistische Natur des radioaktiven Zerfalls 21 2.1 Ubungsaufgaben 25 3 Wechselwirkung von Strahlung mit Materie 27 3.1 Wechselwirkung geladener Teilchen mit Materie 27 3.1.1 Wechselwirkung schwerer, geladener Teilchen mit Materie 28 3.1.2 Wechselwirkung von Elektronen mit Materie 36 3.1.3 Wechselwirkung von Positronen mit Materie 41 3.2 Wechselwirkung von Neutronen mit Materie 42 3.3 Wechselwirkung von Photonenstrahlung mit Materie 44 3.3.1 Compton-Streuung 45 3.3.2 Photoeffekt 48 3.3.3 Paarbildung 50 3.3.4 Totaler Absorptionsquerschnitt 51 3.4 Sekundarprozesse 54 3.5 Ubungsaufgaben 54 4 Strahlungsdetektoren 57 4.1 Prinzipien 57 4.1.1 Kalorimeter 57 4.1.2 Gas-Ionisationsdetektoren 58 4.1.3 Festkorper-Ionisationsdetektoren 66 4.1.4 Szintillationsdetektoren 69 4.1.5 Cerenkov-Detektor 72 4.1.6 Teilchenspurdetektoren 73 4.1.7 Thermolumineszenzdetektoren 76 4.1.8 Spezialdetektoren 77 4.2 Elektronische Impulsverarbeitung 78 4.3 Ubungsaufgaben 81 5 Neue Teilchen und kunstliche Radioaktivitat 85 5.1 Isotope 85 5.2 Die Entdeckung des Neutrons 86 5.3 Die Entdeckung des Positrons 86 5.4 Kunstliche Radioaktivitat 88 5.5 Ubungsaufgaben 89 6 AufbauderAtomkerne91 6.1 Kernmassen 91 6.1.1 Statische elektrische undmagnetische Felder 91 6.1.2 Massenspektrometer 94 6.1.3 Massenbestimmung uber Kernumwandlungen 96 6.2 Die Grosse des Atomkerns 99 6.3 Ubungsaufgaben 105 7 Das Tropfchenmodell des Atomkerns 107 7.1 Isotopentafel 107 7.2 Das Tropfchenmodell 109 7.3 Stabilitat gegen -Zerfall 113 7.4 Stabilitat gegen Nukleonenemission 115 7.5 Stabilitat gegen Spaltung 115 7.6 Ubungsaufgaben 117 8 Die quantenmechanische Behandlung des Atomkerns 119 8.1 Grundlagen 119 8.2 Zur Losung der Schrodinger-Gleichung 122 8.3 Das Schalenmodell, Einzelteilchenniveaus 125 8.4 Kollektive Anregungen 130 8.5 Kernmomente 132 8.5.1 Elektrische Momente 132 8.5.2 Magnetische Momente 135 8.6 Experimentelle Bestimmung von Kernspin und -momenten 138 8.6.1 Kernspin 138 8.6.2 Kernmomente 139 8.7 Niveauubergange 142 8.8 Ubungsaufgaben 149 9 Der Mossbauer-Effekt 153 9.1 Nukleare Resonanzabsorption 153 9.2 Naturliche Linienbreiten 157 9.3 Anwendungen der Mossbauer-Spektrometrie 158 9.4 Ubungsaufgaben 161 10 Die Theorie des -Zerfalls 163 10.1 Modell des -Teilchens im Potential des Restkerns 163 10.2 Erganzende Bemerkungen zum -Zerfall 165 10.3 Ubungsaufgaben 167 11 Der -Zerfall 169 11.1 Das -Spektrum 169 11.2 Fermis Theorie des -Zerfalls 171 11.3 Der experimentelle Nachweis des Neutrinos 176 11.4 Die Neutrinomassen 177 11.5 Die schwache Wechselwirkung 180 11.6 -Ubergange: Drehimpulse, Matrixelemente, Kopplungskonstante 181 11.7 Die Paritatsverletzung 183 11.8 Ubungsaufgaben 189 12 Kernreaktionen 191 12.1 Grundlagen 191 12.2 Erhaltungssatze und Kinematik 194 12.3 Qualitativer Verlauf von Anregungsfunktionen 198 12.4 Die quantenmechanische Behandlung der Streuung 200 12.5 Kernpotentiale und das optische Modell 209 12.6 Die R-Matrix-Theorie 211 12.7 Reaktionsmodelle 215 12.7.1 Compoundkernreaktionen 216 12.7.2 Direkte Kernreaktionen 222 12.8 Ubungsaufgaben 225 13 Kernspaltung 227 13.1 Zur Geschichte der Kernspaltung 227 13.2 Physikalische Grundlagen, Kettenreaktion 229 13.3 Die Atombombe 233 13.4 Physik der Kernreaktoren 244 13.5 Typen von Kernreaktoren 248 13.5.1 Leichtwasserreaktor: Siedewasserreaktor (BWR BoilingWater Reactor), Druckwasserreaktor (PWR Pressurized Water Reactor) 249 13.5.2 Natururanreaktor (CANDU-Reaktor) 253 13.5.3 Graphitmoderierte Reaktoren 254 13.5.4 Schneller Bruter 257 13.6 Sicherheitsbewertung und Risiko 258 13.7 Reaktorunfalle 262 13.8 Beitrag der Kernenergie zur weltweiten Energiegewinnung 266 13.9 Ein naturlicher Kernreaktor 267 13.10 Ubungsaufgaben 271 14 Kernfusion 273 14.1 Physikalische Grundlagen 273 14.2 Die Fusionsbombe 278 14.3 Fusionsreaktoren 281 14.3.1 Tragheitseinschluss 282 14.3.2 Magnetfeldeinschluss 287 14.3.3 Probleme und potentielle Gefahren von Fusionsreaktoren 298 14.4 Ubungsaufgaben 302 15 Elementsynthese 303 15.1 Ubungsaufgaben 309 16 Dosimetrie und die biologische Wirkung von Strahlung 311 16.1 Das Dosiskonzept 311 16.1.1 Grundlagen und grundlegende Grossen 311 16.1.2 Angewandte Dosiskonzepte und Dosisgrossen 317 16.2 Die biologischeWirkung der Strahlung 318 16.2.1 Wirkung radioaktiver Strahlung 318 16.2.2 Deterministische Schaden 321 16.2.3 Stochastische Schaden 323 16.2.4 Individuelle Unterschiede der Strahlenempfindlichkeit 325 16.2.5 Hormesis 329 16.3 Die Strahlenbelastung des Menschen 331 16.3.1 Externe Strahlenbelastung 332 16.3.2 Interne Strahlenbelastung 335 16.3.3 Belastung durch Radon 338 16.4 Strahlentherapie 341 16.5 Ubungsaufgaben 346 17 Beschleuniger 347 17.1 Elektrostatische Beschleuniger 347 17.1.1 Cockcroft-Walton-Beschleuniger 348 17.1.2 Van de Graaff-Beschleuniger 349 17.1.3 Tandembeschleuniger 350 17.2 Elektrodynamische Beschleuniger 351 17.2.1 Linearbeschleuniger [200] 352 17.2.2 Ringbeschleuniger 357 17.3 Ubungsaufgaben 374 18 Elementarteilchen 377 18.1 Die Idee der Elementarteilchen 377 18.2 Entdeckungen der Hochenergiephysik 378 18.3 Austauschkrafte und Wechselwirkungsteilchen 382 18.4 Der Weg zum Standardmodell 384 18.5 Das Standardmodell 388 18.5.1 Erhaltungssatze und Symmetrie 389 18.5.2 Leptonen 392 18.5.3 Hadronen 397 18.5.4 Der Higgs-Mechanismus 400 18.6 Vereinheitlichte Theorie 403 18.7 Ubungsaufgaben 407 Anhang A Wellen und ihre mathematische Darstellung 409 Anhang B Die -Distribution (Dirac sche -Funktion) 413 Anhang C Vektoren und Differentialoperatoren 415 Anhang D Einige formale Grundlagen der Quantenmechanik 425 Anhang E Storungsrechnung und Fermis Goldene Regel 435 Anhang F Die Born schen Naherungen 439 Anhang G Feynman-Diagramme 443 Literaturverzeichnis 447 Personenverzeichnis 459 Sachverzeichnis 467
Series Title: Lehrbuch Physik
Responsibility: Harry Friedmann.
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