Schalenmodell

Mit dem Schalenmodell lassen sich die Energiezustände einzelner Nukleonen im Kern beschreiben. Es wurde 1949 von Maria Goeppert-Mayer sowie von Otto Haxel (1909-1998), Hans D. Jensen (1907-1973) und Hans E. Suess (1909-1993) vorgeschlagen. Es basiert auf der Annahme, dass man die Bewegung eines Nukleons im Kern näherungsweise als Bewegung in einem mittleren Potenzial ansehen kann – gerade so, als ob jedes Nukleon sich um einen Punkt im Zentrum des Kerns herumbewegt. In diesem Modell werden also die Vorstellungen zum Schalenaufbau der Atomhülle auf den Kern übertragen. Das Potenzial resultiert im Schalenmodell aus der Wechselwirkung aller übrigen Nukleonen untereinander. Bei bestimmten Protonenzahlen und Neutronenzahlen, den magischen Zahlen, ist eine Schale gerade vollständig besetzt, d.h. abgeschlossen (wie die Elektronenhülle eines Edelgases). Also muss das nächste Proton oder Neutron in die nächsthöhere Schale eingeordnet werden, in der es schwächer als die übrigen Nukleonen gebunden ist. Das erklärt die leichte Abtrennbarkeit solcher Nukleonen und die besondere Stabilität der Kerne mit magischer Neutronen- oder Protonenzahl.

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