Neues Radon-Isotop entdeckt

Montag, 23. März 2009, 13:24 • Rubrik Physik.

Die Entdeckung des schwersten bekannten Radon-Isotops vermeldet eine internationale Physikergruppe. Mit Hilfe einer extrem genauen Methode zur Massenbestimmung konnten die Forscher Radon-229 nachweisen und zudem erstmals eine Handvoll weiterer Radon-Isotope vermessen.

Grafik: MPI für Kernphysik/Brookhaven National Laboratory
Hier klicken für einen größeren Ausschnitt der Nuklidkarte.

“So etwas kommt nicht alle Tage vor! Es ist schon ein besonderes Ereignis, wenn man die Nuklidkarte um einen neuen Atomkern bereichern kann”, freut sich Klaus Blaum vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Kernphysik. Der neue Kern enthält 86 Protonen – wie alle Radon-Isotope – und zusätzlich 143 Neutronen.

Die Halbwertszeit des neuen Isotops ist mit etwa 12 Sekunden so lang, dass es Blaum und seine Kollegen in einer Falle fangen und eingehend studieren konnten. Dazu versetzten sie die elektrisch geladenen Teilchen durch “rotierende” elektrische Felder in eine immer schnellere Kreisbewegung. Aus der Rotationsfrequenz, bei der dies am besten gelang, konnten die Forscher sehr genau auf die Teilchenmasse schließen.

Erzeugt wurden das neue sowie sechs bereits bekannte Radon-Isotope durch Beschuss von Uran mit sehr energiereichen Protonen. Einige der Urankerne zerplatzen dabei förmlich, andere dampfen einige Protonen und Neutronen ab. Pro Schuss entstehen so etwa einhundert Milliarden leichtere Kerne. Darunter sind einige Zehntausend Radonkerne, von denen wiederum einige Hundert die Massenzahl 229 aufweisen.

Von diesen schaffen es letztlich nur einige wenige in die Falle. “Für einen publizierbaren Massenwert müssen wir einige Hundert bis Tausend Einzelmessungen vornehmen”, erläutert Blaum, “und für das neue Isotop haben wir etwa einen Tag Messzeit gebraucht.” Der Aufwand lohnt sich jedoch: die mit der Falle ermittelten Werte weisen eine Ungenauigkeit von wenigen Millionstel Prozent auf.

Forschung: Dennis Neidherr und Klaus Blaum, Institut für Physik, Johannes-Gutenberg-Universität Mainz, und Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg; Georges Audi, Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse, Orsay; und andere

Veröffentlichung Physical Review Letters, Vol. 102, Artikel 112501, DOI 10.1103/PhysRevLett.102.112501

WWW:
Arbeitsgruppe Klaus Blaum, MPI für Kernphysik
Groupe Masses Atomiques, CSNSM
ISOLTRAP, CERN
Nuklidkarte

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Atomkern mit Satellit
Kälte lässt Kerne kalt

Möchten Sie den Beitrag bewerten?