Techniklexikon

Rotationszustände

Kernphysik, quantenmechanische Eigenzustände kollektiver Rotation von Atomkernen. Solche Zustände existieren in Kernen mit Nukleonen ausserhalb abgeschlossener Schalen (Schalenmodell). Besonders ausgeprägt sind Serien von Rotationszuständen, sog. Rotationsbanden, in den stark deformierten Kernen der Lanthaniden und der Aktiniden.

Bei axialsymmetrischer Kerndeformation, bei der die 3-Achse gleich der Symmetrieachse ist, existieren quantenmechanische Rotationseigenzustände nur um die 1-und 2-Achsen des körpereigenen Koordinatensystems, wobei die Drehimpulse J immer senkrecht zur 3-Achse sind. Die klassisch erlaubte Rotation um die Symmetrieachse führt zu ununterscheidbaren Zuständen und ist quantenmechanisch nicht existent. Die Projektion K = j₃ des körpereigenen Drehimpulses j auf die 3-Achse verbleibt bei der kollektiven Rotation als »gute« Quantenzahl.

Rotationszustände: Drehimpulskopplung bei einem rotierenden deformierten Kern.