18.4.2005, 15:34 Uhr
Stellare Schmelztiegel: Halbwertszeit von Nickel-78 ermittelt
Gold und andere schwere Elemente gehen aus dem Kollaps sterbender Sterne hervor. Dieser Prozess läuft vielleicht sehr rasch ab, hat eine amerikanisch-deutsche Forschergruppe entdeckt. Eines der wichtigsten Zwischenprodukte, Nickel-78, zerfällt mit einer Halbwertszeit von 110 Millisekunden und ist damit weniger langlebig als bislang angenommen.
Sterne verschmelzen leichte Atomkerne zu schweren und diese wiederum zu noch schwereren. Die Spirale stoppt allerdings beim Eisen - für Elemente mit höheren Ordnungszahlen bedarf es der höllischen Bedingungen einer Supernova. "Jedes einzelne Goldatom in einem Ring hat einen solchen Prozess durchlaufen", erklärt Hendrik Schatz vom National Superconducting Cyclotron Laboratory an der Michigan State University in East Lansing. "Wir haben nun ein Glied in dieser Kette beschrieben - eines, das alle anderen Schritte kontrolliert."
Nickel-78 besitzt 28 Protonen und 50 Neutronen, zwei für Kernphysiker "magische" und damit besondere Stabilität anzeigende Zahlen. Auf dem Weg zu schweren Elementen wie Gold, Platin und Uran sollte es daher ein besonders langlebiges Zwischenprodukt sein. Wie langlebig, konnten Schatz und seine Kollegen, darunter auch Forscher der Universität Mainz und der Darmstädter Gesellschaft für Schwerionenforschung, nun erstmals ermitteln.
Die Physiker und Chemiker stellten das auf der Erde längst ausgestorbene Isotop her, indem sie ein Ziel aus Beryllium mit Krypton bombardierten. Bei etwa 100 Milliarden Kollisionen pro Sekunde entstanden pro Tag auch zwei Kerne von Nickel-78. Insgesamt elf dieser Teilchen konnten die Forscher isolieren und deren Zerfall verfolgen. Die Halbwertszeit ist gut dreimal kürzer als bisher vermutet, berichteten sie jetzt im Fachblatt "Physical Review Letters".
Forschung: Paul T. Hosmer und Hendrik Schatz, National Superconducting Cyclotron Laboratory und Department of Physics and Astronomy, Michigan State University, East Lansing; Karl-Ludwig Kratz, Institut für Kernchemie, Universität Mainz; und andere
Veröffentlicht in Physical Review Letters, Vol. 94, Artikel 112501, DOI 10.1103/PhysRevLett.94.112501
WWW:
Table of Nuclides
National Superconducting Cyclotron Laboratory, MSU
- Homepage Hendrik Schatz
Institut für Kernchemie, Uni Mainz
Gesellschaft für Schwerionenforschung
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