Kernphysik: Reise ins Innere des Neutrons

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Kernphysik: Reise ins Innere des Neutrons

Dank ihrer positiven Ladung halten Protonen die Elektronen auf ihrer Bahn um den Atomkern. Die ungeladenen Neutronen hingegen erscheinen bei diesem atomaren Tanz wie unbeteiligte Zuschauer. Doch auch sie haben es in sich! Denn ihre Anatomie stellt unser Anschauungsvermögen auf eine harte Probe.

Timothy Paul Smith

Auf den ersten Blick geht es in einem Atom recht übersichtlich zu, denn es setzt sich aus gerade einmal drei Arten von Teilchen zusammen. Die negativ geladenen Elektronen rasen mit bis zu einem Zehntel der Lichtgeschwindigkeit um den Atomkern herum. Dieser selbst enthält massereiche Protonen, die dank ihrer positiven elektrischen Ladung die negativen Elektronen auf ihren Bahnen halten. Protonen und Elektronen bestimmen die Form des Atoms, seine chemischen Eigenschaften und seine Dynamik. Und doch gibt es da noch die Neutronen.

An dem atomaren Tanz der Protonen mit ihren Elektronenpartnern nehmen sie lediglich über ihr magnetisches Moment teil – schließlich sind sie ungeladen. Doch an ihrer Oberfläche brodelt es vor entstehenden und ...

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Links im Netz

Nobelpreisträger Murray Gell-Mann spricht über die Entdeckung, dass Protonen und Neutronen aus Quarks bestehen. (Englischsprachiges Video der britischen Tageszeitung "The Guardian")
Smith, T. P.: Hidden Worlds: Hunting for Quarks in Ordinary Matter. (Princeton University Press, Princeton, New Jersey 2002. (Unvollständige) Buchvorschau)
Bernauer, J. C. et al.: High-Precision Determination of the Electric and Magnetic Form Factors of the Proton. (In: Physical Review Letters 105, S. 242001, 2010)
Rutherford, E.: Bakerian Lecture: Nuclear Constitution of Atoms. (In: Proceedings of the Royal Society A 97, S. 374 – 400, 1920. Kostenfreier pdf-Download)

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