Struktur von Atomkernen

Im Projektbereich "Struktur von Atomkernen" beschäftigt sich die Arbeitsgruppe mit elementaren Eigenschaften von Atomkernen. Die Symmetrie zwischen den Bausteinen des Atomkerns, den Protonen und Neutronen, ist eine grundlegende Annahme der Kernphysik. Jede Brechung dieser Symmetrie hat wichtige Konsequenzen für unser Bild dieses Quantensystems. Das Studium elektrischer und magnetischer Dipolübergänge und verwandter Strukturen ist eine Möglichkeit, ein tieferes Verständnis zu erlangen. Beispiele dafür sind die Pygmydipolresonanz (die im kollektiven Bild oft als eine Schwingung einer Neutronenhaut gegen einen Restkern aus Protonen und Neutronen interpretiert wird), Oktupolanregungen oder gemischt-symmetrische Zustände. Wir führen unter anderem folgende Untersuchungen durch:
  • Experimente mit Fusions-Verdampfungsreaktionen und direkten Reaktionen mit Ionen am Tandem-Beschleuniger der Universität zu Köln und an anderen Beschleunigern zur Aufklärung der Struktur von Niedrigspin-Anregungen in mittelschweren und schweren Atomkernen. Am Tandem-Beschleuniger steht uns dafür das HORUS-Array mit 14 hochauflösenden HP(Ge)-Detektoren für Gamma-Strahlung und das von unserer Arbeitsgruppe entwickelte ergänzende SONIC-Array zur Teilchenidentifizierung und -spektroskopie zur Verfügung. Weitere Experimente unserer Arbeitsgruppe finden unter anderem am Horia Hulubei National Institute of Physics and Nuclear Engineering in Bukarest/Rumänien statt.

  • Experimente mit quasi-monoenergetischen reellen Photonen im MeV-Energiebereich aus der Laser-Compton-Rückstreuung am Triangle Universities Nuclear Laboratory in Durham, NC, USA.

  • Experimente zur Pygmy-Dipolresonanz (PDR) in stabilen und radiaoaktiven Kernen mit Protonen und Alpha-Teilchen am RIKEN Nishina Center in Wako/Japan und am RCNP in Osaka/Japan statt.

  • Begleitende Rechnungen mit verschiedenen Kernstrukturmodellen.
Die Projekte werden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (ZI 510/7-1) und die EU (EURONS RII3-CT-2004-506065) gefördert. Die Universität zu Köln ist Partner im BMBF-Forschungsschwerpunkt NuSTAR.