Eine neue Variante des radioaktiven Zerfalls

News: Eine neue Variante des radioaktiven Zerfalls

Die klassischen alpha-, beta- und gamma-Zerfälle radioaktiver Atomkerne kennt jeder aus dem Schulunterricht. Wahrscheinlich gesellt sich demnächst eine neue Variante hinzu, bei der zwei Protonen gleichzeitig freigesetzt werden. Doch noch fehlen hinreichend genaue Messungen, um zu entscheiden, welche Vorgänge dabei im Kern ablaufen.

Alfredo Galindo-Uribarri vom Oak Ridge National Laboratory und seine Kollegen folgten einer 40 Jahre alten Theorie. Die sagt aus, dass die Kerne einiger Isotope einen Energiezustand einnehmen, der es ihnen unmöglich macht, zwei Protonen nacheinander zu emittieren – stattdessen entledigen sie sich der beiden Teilchen gleichzeitig. Erste experimentelle Hinweise auf diesen Prozess kamen von Versuchen mit Beryllium, das in ein alpha-Teilchen und zwei Protonen zerfallen kann, doch so ganz befriedigend waren die Resultate nicht.

Die Forscher von Oak Ridge stellten in ihren Experimenten Neon-18 her, indem sie ein Protonen-reiches Ziel mit einem Strahl radioaktiver Fluorionen beschossen. Das neue Isotop zerfiel anschließend in Sauerstoff und zwei Protonen, deren Energie die Physiker mit Detektoren bestimmten.

Die Theorie bietet zwei Möglichkeiten, wie das Neon die Protonen abgibt: als ein "Diproton" – also einem Teilchenpaar, das sich später trennt – oder beim so genannten "demokratischen Zerfall" als zwei von Anfang an separate Protonen, die nur gleichzeitig ausgestoßen werden.

Was wirklich passiert, können die Wissenschaftler mit ihren Daten noch nicht sagen. Sie planen weitere Versuche, die zwischen den beiden Varianten unterscheiden können sollen. Dazu meint Paddy Regan von der University of Surrey: "Wir warten nun mit angehaltenem Atem."

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 13.6.2000
"Beobachtete Atome zerfallen schneller"

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