Fachbegriffe

3K-HINTERGRUNDSTRAHLUNG

... ist die elektromagnetische Strahlung, die ein 3K (-270°C) kalter Körper aussendet. Bei einer von Null verschiedenen Temperatur sendet jeder Körper ein Spektrum elektromagnetischer Strahlung aus. Je höherer seine Temperatur ist, um so kurzwelliger ist diese Strahlung. Bei Zimmertemperatur liegt das Maximum der Strahlung im für das menschliche Auge unsichtbaren Bereich des Infraroten. Erhitzt man einen Körper auf 5000°C (Sonnenoberfläche), so wird diese Strahlung sichtbar. Das Maximum liegt hier bei einer Wellenlänge von 580 μm, d.h. im gelben Bereich des sichtbaren Lichts. Das Maximum der 3K-Hintergrundstrahlung liegt dagegen bei einer Wellenlänge von etwa 1mm. Das entspricht einer Frequenz von circa 300 GHz.


BETA-STABILITÄT

...bedeutet, dass ein Atomkern stabil gegenüber dem β-Zerfall (s.u.) ist.


BETA-ZERFALL

... ist eine Art des radioaktiven Zerfalls von Atomkernen. Sie wird durch die sogenannte schwache Wechselwirkung hervorgerufen. Bei einem β-Zerfall bleibt die Gesamtzahl der Nukleonen im Kern erhalten. Man unterscheidet β-- und β+- Zerfälle. Bei einem β--Zerfall wird ein Neutron des Kernes in ein Proton umgewandelt und ein Elektron und ein Antineutrino werden emittiert. Aus einem Element mit der Ladungszahl Z wird ein Element mit der Ladungszahl Z+1. Dagegen wird beim β+-Zerfall ein Proton in ein Neutron umgewandelt und ein Positron und ein Neutrino werden emittiert. Die Ladungszahl des Kernes verringert sich dabei um eine Einheit. Beim letzeren Prozess gibt es die Spielart, dass an Stelle der Emission eines Positrons ein Elektron aus der tiefsten Schale des Atoms vom Kern eingefangen und vernichtet wird.


ALBERT EINSTEIN

Einstein (1879-1955) ist ein bekannter deutscher Physiker. Einstein stellte 1905 die spezielle (s. E = mc2) und 1916 die allgemeine Relativitätstheorie auf. Diese stellte mit der klassischen Physik bis dahin unerklärbare Zusammenhänge zwischen Raum, Zeit, Lichtausbreitung und Gravitation her. Er lieferte auch wichtige Beiträge zur Thermodynamik und zur Quantenmechanik. 1921 erhielt er den Physik-Nobelpreis für seine Beschreibung des photoelektrischen Effekts.


E = mc²

... bedeutet, dass die Masse m, eines Körpers einer Energie E=mc2 entspricht ( Relativitätstheorie). Damit ist die Masse eine Energieform wie Wärmeenergie, kinetische Energie usw. Da die Konstante c2 (c: Lichtgeschwindigkeit) sehr groß ist, entspricht ein Gramm Masse der gigantischen Energie von 25 Millionen Kilowattstunden (kWh).


FUSION / KERNFUSION

Lat.: Verschmelzung
Die Kernfusion ist die Verschmelzung zweier leichter Atomkerne zu einem schwereren unter Freisetzung von Energie. (s. auch HIER)


GAMMAS/GAMMASTRAHLUNG

... ist der hochenergetische Teil des elektromagnetischen Spektrums.


γ-n-REAKTION

Bei diesem Prozess nimmt ein Atomkern ein Gammaquant auf und emittiert gleichzeitig ein Neutron.


HADRONEN

...sind die Elementarteilchen, die eine starke Wechselwirkung untereinander haben. Die bekanntesten Hadronen sind Protonen und Neutronen, aus denen die Atomkerne bestehen. Zu den Hadronen gehören auch Mesonen, deren bekanntesten Vertreter die Pionen sind. Auch das ω-Meson gehört zu dieser Teilchen-Familie.


MASSENDEFEKT

... ist das Phänomen, dass die tatsächliche Masse eines Atomkerns geringer ist als die Summe seiner Bestandteile (Protonen und Neutronen).
Der Massendefekt beschreibt nach der Relation E=mc2 die bei einer Reaktion freiwerdende bzw. benötigte Energie.


NUKLIDKARTE

In einer Nuklidkarte (hier ein Ausschnitt) sind alle bekannten Elemente nach der Anzahl ihrer Protonen (Z) und Neutronen (N) geordnet. Jede waagerechte Zeile enthält die heute bekannten Isotope des jeweiligen Elements. Nur die schwarz markierten Kerne (insgesamt 263) sind in der Natur stabil vorhanden. Alle anderen wurden durch Kernreaktionen erzeugt.


QUANTENMECHANIK

... ist ein Teilgebiet der Physik, das das Verhalten von Atomen und deren Bestandteile beschreibt. Demnach haben diese Teilchen die merkwürdige Eigenschaft, dass sie sich bei vereinzeltem Auftreten wie Teilchen verhalten, in großer Zahl jedoch Welleneigenschaften besitzen.


QUARKS

...sind die Grundbausteine der Hadronen, also auch der Protonen und Neutronen (je drei Quarks pro Proton oder Neutron und eine Menge Wechselwirkungsenergie) und nach heutigem Wissen nicht weiter zerlegbar. Es steht heute fest, dass der Durchmesser der Quarks mindestens um den Faktor 1.000 kleiner ist als der von Protonen. Mehr darüber HIER.
Die Quarks haben ihren Namen übrigens nicht von einer Milchspeise. Auf der Suche nach einem geeigneten Namen für diese seltsamen Teilchen wurde der Physiker M. Gell-Mann in einem Roman von James Joyce fündig: in "Finnegans Wake" werden mit Quarks schemenhafte Figuren bezeichnet.


SCHWACHE WECHSELWIRKUNG

Die schwache Wechselwirkung ist neben der Gravitation, der elektromagnetischen und der für den Zusammenhalt der Atomkerne verantwortlichen starken Wechselwirkung, eine der vier fundamentalen Wechselwirkungen. Diese können alle Naturerscheinungen beschreiben.


RELATIVITÄTSTHEORIE

... ist ein Teilgebiet der Physik und wird unterteilt in allgemeine und spezielle Relativitätstheorie. Die allgemeine Relativitätstheorie untersucht die Beziehungen zwischen beschleunigten Bezugssystemen und gelangt zu neuen Schlussfolgerungen über die Gravitationskräfte. Die spezielle Relativitätstheorie fasst die Gesetze der Mechanik und der Elektrodynamik in einem einheitlichen System zusammen. Sie beschreibt unter anderem das Verhalten von Körpern, die sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit bewegen (s. auch hier).


TARGET

... bedeutet Zielscheibe. In der Physik ist damit das Material gemeint, in welchem durch Beschuss mit Teilchen oder Wellen Wechselwirkungen ausgelöst werden.


VOLLIONISIERTES ATOM

In Temperaturbereichen, in welchen Kernreaktionen in Sternen ablaufen, sind keine Elektronen mehr an die Atomkerne gebunden. Die ihnen (in Form von Wärme) zugeführte Energie ist viel zu hoch, als dass die Atomkerne sie noch an sich binden könnten. Die elektronenlosen Atome werden als vollionisiert bezeichnet.



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