Kernstrukturphysik
Das komplexe Vielteilchensystem kann unter den komplexen Kernkräften kollektive Quantenzustände annehmen, zu denen viele Nukleonen in kohärenter Art und Weise beitragen. Solche kollektiven Strukturen können erstaunliche Regelmäßigkeiten und einfache Muster zeigen trotz der komplexen Kernkräfte, die für ihre Bildung verantwortlich sind.
Beispiele sind kollektive Vibrationen von Kernen oder Rotationsbanden von räumlich deformierten Quantenzuständen.
Wir studieren die Eigenschaften kollektiver Vibrationen und Rotationen von Kernen mit besonderem Augenmerk auf ihre Entwicklung als Funktion der Protonen- und Neutronenzahl. Wir führen spektroskopische Experimente durch, um bisher unbekannte Eigenschaften von solchen kollektiven Kernzuständen zu entdecken unter Verwendung von Elektronen-Streutechniken an unserem Elektronenbeschleuniger S-DALINAC oder durch Verwendung von gamma-Strahlen Spektroskopie an Ionenbeschleunigern weltweit. Wir interpretieren unsere Ergebnisse mit Hilfe von phänomenologischen Kernmodellen, die wir für einen verbesserten quantitativen Einblick in die Kerneigenschaften weiter entwickeln.
Atomkerne werden aus einer hinreichend kleinen Zahl (< 300) von Nukleonen, d.h. Protonen und Neutronen, gebildet, wobei ein einzelnes Nukleon einen substanziell zum Verhalten des ganzen Kernes und den Eigenschaften angeregter Zustände beitragen kann. Dieser Aspekt wird weiter verstärkt durch den fermionischen Quantencharakter des nuklearen Systems, der zur Ausbildung der nuklearen Schalenstrukturen führt.
Wir untersuchen die Rolle von Einteilchen-Effekten auf die Eigenschaften nuklearer Quantensysteme in stabilen und radioaktiven Kernen unter Verwendung von Elektronen-Streutechniken am Elektronenbeschleuniger S-DALINAC oder mit Hilfe der Methode der gamma-Spektroskopie an Ionenbeschleunigern weltweit.
Unsere Ergebnise tragen zu einem verbesserten quantiativen Verständnis von nuklearen Quantensystemen bei.
Außerdem tragen wir zur Entwicklung versbesserter experimenteller Techniken für die quantitative Erforschung von nuklearen Einteilchen-Eigenschaften bei.
Der aus Protonen und Neutronen gebildete Atomkern ist ein Hauptbeispiel für ein isoliertes, stark-wechselwirkendes Zwei-Flüssigkeits-Quantensystem. Spezifische Eigenschaften sind die Schalenstruktur, Kollektivität und der Isospin-Freiheitsgrad.
Wir sind die weltweit führende Gruppe in experimenteller Erforschung von Proton-Neutron gemischt-symmetrischen Zuständen (mixed-symmetry states, MSS). Die Eigenschaften von MSS und anderen Isovektor-Valenzschalen-Anregungen sind gleichzeitig empfindlich auf alle diese drei Eigenschaften von Atomkernen und daher die höchstattraktiven Objekte der Kernstrukturforschung.
Wir haben den Status der weltweit vorhandenen Information über MSS von Vibrationskernen kürzlich besprochen.
WIr studieren MSS unter Verwendung von Elektronstreutechniken in unserem hauseigenen Elektronenbeschleuniger S-DALINAC oder von Methoden der Gamma-Strahlen-Spektroskopie an Ionenbeschleunigern weltweit.
