Techniklexikon

Analogzustände, isobare

einander zugeordnete angeregte Kernniveaus isobarer Kerne. Isobare Analogzustände gehen durch den Austausch von Neutronen gegen Protonen oder umgekehrt auseinander hervor und unterscheiden sich somit durch den Wert der dritten Komponente T₃ des Isospins T₃ = (Z - N)/2 voneinander (Z = Protonenzahl, N = Neutronenzahl). Ist T₃ der Wert der Isospinkomponente des Kerns (Z, N), so haben die isobaren Kerne (Z, N + 1) und (Z + 1, N) die Werte T₃ ± 1/2. Diese Kerne besitzen gleichartige angeregte Zustände, die nur um die Coulomb-Energiedifferenz DE_C und die dem Massenunterschied zwischen Neutron und Proton entsprechende Energie d gegeneinander verschoben sind. Ausserdem haben sie denselben Spin und dieselbe Parität. Diese Tatsache ist um so verwunderlicher, da z.B. beim Multiplett mit Z = 6 im mittleren Kern ¹²C das Niveau oberhalb von 15 MeV liegt, also dort, wo i.a. keine gebundenen Zustände existieren. Die Analogzustände zeichnen sich durch eine hohe Schärfe aus, die daher rührt, dass ihre Zerfallswahrscheinlichkeit durch die Isospinerhaltung stark eingeschränkt ist. Der wichtigste Zerfall, die Neutronenemission, ist Isospin-verboten, die Protonenzerfallswahrscheinlichkeit durch den Coulomb-Wall eingeschränkt.

Die Untersuchung isobarer Analogzustände liefert auf relativ einfache Weise allgemeine Informationen über die Kernstruktur; sie eröffnet auch der Kernspektroskopie neue Möglichkeiten in der Untersuchung des g-Zerfalls isobarer Analogzustände und in der Bestimmung von Strukturfaktoren bei Nukleontransferreaktionen, da Experimente an isobaren Analogzuständen äquivalent zu Versuchen mit angeregten Targetkernen sind, die sich sonst nicht durchführen lassen.

Analogzustände, isobare: Isobare Analogzustände dreier Kerne mit A = 12