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20.06.2013 | Kräfte in Calcium-Atomkernen sichtbar gemacht

Foto: Klaus Blaum

ISOLTRAP-Experiment

 

GSI ist an Experimenten beteiligt, denen es gelang, die Bindungskräfte in Calcium-Atomkernen sichtbar zu machen. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlicht. Für die Durchführung haben die Forscher das ISOLTRAP-Experiment des europäischen Forschungszentrums CERN in der Schweiz genutzt. GSI ist Teil der ISOLTRAP-Kollaboration und hat unter anderem wesentliche Teile des Kontroll- und Datenanalysesystems des Aufbaus entwickelt. Das gleiche System ist auch an GSI-Experimenten wie der Ionenfalle SHIPTRAP oder dem Hochleistungslaser PHELIX im Einsatz. Teile des Aufbaus wurden ebenfalls von GSI hergestellt, GSI-Forscher und -Doktoranden sind an der Durchführung der Experimente beteiligt.

Aktuell gelang die Massenmessung der Isotope Calcium-53 und Calcium-54. Sie wurden mithilfe eines Beschleunigers erzeugt und anschließend im ISOLTRAP-Aufbau gewogen. Calcium hat eine geschlossene Protonenschale und eignet sich daher besonders gut als Studienobjekt für die Bindungskräfte innerhalb des Atomkerns. An verschiedenen Calcium-Isotopen lässt sich die Entwicklung der Kernschalen von stabilen Elementen im Tal der Stabilität bis hin zur Grenze der Nuklidkarte ausloten. Die beiden gemessenen Isotope haben eine besonders hohe Zahl an Neutronen im Kern, befinden sich also nahe der Grenze. Die Messungen zeigen einen neuen Schalenabschluss bei einer Neutronenzahl von 32, wie es auch von theoretischen Berechnungen von Forschern der Technischen Universität Darmstadt, unterstützt vom ExtreMe Matter Institute EMMI bei GSI, vorhergesagt wurde.

An den Experimenten beteiligt waren GSI, CERN, das Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg sowie die Universitäten Dresden, Greifswald, Istanbul (Türkei), Leuven (Belgien) und Orsay (Frankreich).

Wissenschaftliche Veröffentlichung im Fachmagazin "Nature"

Pressemitteilung der Technischen Universität Darmstadt 

Pressemitteilung des europäischen Forschungszentrums CERN

ISOLTRAP-Homepage


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ISOLTRAP-Experiment
Foto: Klaus Blaum