​​​​​Das Deuteron ist zu leicht
#Technik #Atombausteine #Atomkern #Deuteron #Masse #Neutron #Penningfalle #Physik #Proton #Teilchenmasse

Fundamentale Abweichung: Einer der kleinsten Atomkerne ist leichter als er nach offiziellem Referenzwert sein dürfte, wie die bisher genaueste Messung enthüllt․ Demnach hat das Deuteron – ein Kern aus einem Proton und einem Neutron – eine deutlich geringere Masse als es der Referenzwert vorgibt․ Damit mehren sich die Abweichungen fundamentaler Atombausteine gegenüber den offiziell festgelegten․․․

​​​​​Helium-Klumpen im Atomkern
#Technik #Atomkern #Heliumkern #Isotope #Kernmaterie #Kernphysik #Kernstrukttur #Neutron #Neutronenstern #Proton

Klumpiger Kern: In Atomkernen liegen die Protonen und Neutronen nicht ungeordnet vor, sondern bilden Strukturen․ Ein Experiment bestätigt nun, dass sich dabei auch Heliumkerne aus zwei Protonen und zwei Neutronen bilden – und dass sie bei schweren, neutronenreichen Atomkernen direkt unter der Kernoberfläche liegen․ Das könnte bestimmte Zerfallsformen erklären, aber auch das Innenbeben von Neutronensternen,․․․

​​​​​Elemente: „Insel der Stabilität“ rückt weiter weg
#Technik #Atomkern #Element #Flerovium #InselderStabilität #Isotope #Kernphysik #Kernschale #magischeZahl #Periodensystem #Protonenzahl #superschwereElemente

Nicht „magisch“: Das Element 114 – Flerovium – hat offenbar doch keine volle Protonenschale in seinem Atomkern, wie nun ein Experiment nahelegt․ Denn Isotope dieses superschweren Elements zerfielen leichter und anders als gedacht․ Das könnte bedeuten, dass die „Insel der Stabilität“, die Forscher bislang bei Isotopen des Elements 114 vermuteten, dort nicht existiert․ Die Suche․․․

​​​​​Rätselhafte Asymmetrie im Proton
#Technik #Antimaterie #Antiquarks #Atomkern #Gluonen #Kernbaustein #Kernphysik #Proton #Quantenfluktuation #Quarks #Teilchenphysik

Antimaterie im Kernbaustein: Im Proton entstehen durch die Starke Kernkraft ständig kurzlebige Quark-Antiquark-Paare – die sogenannten Sea-Quarks․ Jetzt enthüllt ein Experiment, dass es beim Antimaterie-Anteil dieser Quarks eine Asymmetrie gibt: Es bilden sich mehr Anti-Down-Quarks als Anti-Up-Quarks, wie Forscher im Fachmagazin „Nature“ berichten․ Warum das so ist, bleibt ungeklärt․ Das Ergebnis könnte aber helfen, die․․․

​​​​​Neues Uran-Isotop nachgewiesen
#Technik #Alphazerfall #Atom #Atomkern #Heliumkern #Isotop #Kernbausteine #Kernphysik #Neutronen #Protonen #Uran #UranIsotop

Neue Atomsorte: Kernphysiker haben ein neues Isotop des Urans entdeckt – mit nur 122 Neutronen ist 214U der leichteste bisher bekannte Urankern․ Spannend ist dieses im Labor erzeugte Uran-Isotop aber auch wegen einiger Auffälligkeiten in seinem Zerfallsverhalten․ Sein besonders leichter Alphazerfall deutet auf ungewöhnlich starke Wechselwirkungen der Neutronen und Protonen in seinem Kern hin․ Das․․․

​​​​​Lebensdauer des Neutrons bestimmt
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Folgenreicher Zerfall: Physiker haben den bisher genauesten Wert für die Lebensdauer eines freien Neutrons ermittelt – einem für das Standardmodell der Physik entscheidenden Wert․ Demnach dauert es im Schnitt rund 877 Sekunden, bis das ungeladene Teilchen zu einem Proton, einem Elektron und einem Antineutron zerfällt․ Die Kenntnis dieser Zerfallsdauer liefert wichtige Hinweise auf die Elementverteilung․․․

​​​​​Neutron überrascht Physiker
#Technik #Atomkern #Gluon #Kernbaustein #Neutron #Nukleon #Quarks #Teilchenphysik

Rätselhafte Oszillation: Physiker haben die Eigenschaften des Neutrons neu vermessen – und Überraschendes beobachtet․ Denn die elektromagnetischen Formfaktoren des Kernbausteins verändern sich nicht gleichmäßig mit steigender Energie, sondern schwanken periodisch․ Diese auch schon beim Proton beobachtete Oszillation ist bislang theoretisch nicht erklärbar, wie das Team in „Nature Physics“ erklärt․ Sie deutet aber auf eine interne․․․

​​​​​Physiker vermessen „doppelt-magischen“ Atomkern
#Technik #Atomkern #Isotop #Kernbausteine #Kernphysik #magischeZahl #Neutronen #Protonen

Deformiert und magisch: Das Zirkonium-Isotop 80Zr besitzt 40 Protonen und 40 Neutronen und hat damit bei beiden Kernbausteinen eine quantenmechanisch besonders günstige „magische“ Zahl․ Das hat Folgen, wie nun Messungen bestätigen: Der Zirkonium-80-Kern ist leichter als die Summe seiner Kernbausteine․ Noch dazu ist dieser Zirkonium-Kern deutlich verformt – statt einer Kugel ähnelt er einer langgezogenen․․․

​​​​​Neue Hinweise auf das Tetraneutron
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Seit 50 Jahren gesucht: Lange war strittig, ob es ein Teilchen aus vier Neutronen überhaupt geben kann – jetzt könnten Physiker dieses Tetraneutron nachgewiesen haben․ Indiz dafür lieferte die Kollision von Lithium-7-Isotopen, bei denen ein verräterischer „Buckel“ in den Messwerten auf die Bildung von Tetraneutronen hindeutete․ Zusammen mit Hinweisen aus zwei anderen Experimenten macht dies․․․

​​​​​Physiker erzeugen neues Isotop
#Technik #Atomkern #Elemente #Isotop #Kernbausteine #Kernphysik #Magnesium #Neutronen #Protonen #Zerfall

Extrem instabil und leicht: Kernphysikern ist es erstmals gelungen, ein Magnesium-Atom mit nur 18 Kernbausteinen zu erzeugen – es ist das leichteste bisher bekannte Isotop dieses Elements․ Der Atomkern aus zwölf Protonen und sechs Neutronen ist allerdings extrem instabil und zerfällt in Sekundenbruchteilen durch Abgabe von zwei Protonenpaaren․ Die Energiezustände des neuen Isotops liefern Einblicke․․․

​​​​​Neue Spur zum Tetraneutron
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Ein Teilchen nur aus Neutronen gilt eigentlich als unmöglich․ Doch jetzt haben Physiker ein Ensemble aus vier Neutronen erzeugt, das einem solchen Zustand zumindest nahe kommen könnte․ Denn die Energie dieses Tetraneutrons spricht dafür, dass diese Neutronen eine der Resonanz ähnliche Kopplung eingegangen sind, wie das Team in „Nature“ berichtet․ Ihr Experiment liefert die bisher․․․

​​​​​Das Proton hat Charm(e)
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Überraschung im Atomkern: Nach gängiger Theorie besteht das Proton aus Up- und Down-Quarks sowie verbindenden Gluonen․ Doch jetzt haben Physiker Belege dafür entdeckt, dass auch das exotische Charm-Quark im Proton vorkommt․ Möglich ist dies, weil durch quantenphysikalische Fluktuationen ständig kurzlebige Paare von Quarks und Antiquarks entstehen․ Dass darunter auch Charm-Quarks sind, wurde jetzt erstmals nachgewiesen,․․․

​​​​​Überraschende Paarbildung im Atomkern
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In leichten Atomkernen geht offenbar Überraschendes vor sich: In ihnen finden sich unerwartet häufig zwei Protonen zu kurzlebigen Paaren zusammen, wie ein Experiment enthüllt․ In diesem hatten solche gleichartigen Paare einen Anteil von gut 20 Prozent – normal wären bisherigen Messungen zufolge aber maximal fünf Prozent․ Über die Ursache dieses überraschenden Effekts können die Physiker․․․

​​​​​Geheimnis des Quecksilbers gelüftet
#Physik #Technik #Atomkern #Chemie #Elektronen #Quecksilber #relativistisch #Supraleiter #Supraleitung

Elementarer Exot: Vor 111 Jahren war Quecksilber das erste Material, bei dem die Supraleitung nachgewiesen wurde․ Doch warum dieses Metall beim Abkühlen plötzlich Elektronen reibungsfrei leiten kann, blieb bis heute ungeklärt․ Jetzt haben Physiker das Geheimnis des supraleitenden Quecksilbers gelüftet․ Demnach ist das Schwermetall zwar ein konventioneller Supraleiter, aber relativistische Effekte bewirken ein anomales Verhalten․․․

​​​​​Durchbruch auf dem Weg zur Atomkern-Uhr
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Entscheidendes Signal: Physikern ist ein wichtiger Schritt zur Atomkern-Uhr gelungen – einer neuartigen, besonders präzisen und robusten Alternative zu gängigen Atomuhren․ Sie konnten erstmals die Photonen einfangen, die beim Zustandswechsel im Atomkern von Thorium-229 freiwerden․ Dies ermöglichte es, die genaue Energie dieses Übergangs zu messen, wie die in „Nature“ berichten․ Dieses Wissen ist die Voraussetzung,․․․

​​​​​Genauester Blick in schwingende Wasserstoffmoleküle
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Blick auf fundamentale Wechselwirkungen: Physiker haben die Schwingungen in ionisierten Wasserstoffmolekülen so genau wie nie zuvor gemessen․ – und so grundlegende physikalische Modelle und Naturkonstanten zu überprüfen․ Das Ergebnis: Die mittels Laserspektroskopie ermittelten Werte stimmen mit den Theorien zum Quantenverhalten von geladenen Baryonen überein․ Ob es demnach eine Physik jenseits der etablierten Quantenmechanik gibt, bleibt․․․

​​​​​Ungleiche Quarks im Proton
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Materie-Bausteine im Visier: Physiker haben die Unterschiede in Verteilung und Verhalten der beiden Quark-Sorten im Proton präzisiert․ Ihre auf Berechnungen beruhende Kartierung enthüllt, dass der Impuls des Up-Quarks symmetrischer und auf kleinerem Raum konzentriert ist beim Down-Quark․ Auch beim Einfluss auf den Spin des Protons gibt es subtile Unterschiede․ Diese Daten geben damit wertvolle Einblicke․․․

​​​​​„Magisches“ Sauerstoff-Isotop erzeugt
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Überraschend anders: Entgegen der Theorie ist das neutronenreiche Sauerstoff-Isotop 28O offenbar doch nicht „doppelt-magisch“, wie die weltweit erste Erzeugung und Messung dieses schwersten bekannten Sauerstoff-Isotops enthüllt․ Obwohl dieser Atomkern mit acht Protonen und 20 Neutronen gleich zwei volle Kernschalen haben müsste, ist dies nicht der Fall․ Die Zerfallsenergien legen stattdessen nahe, dass die Neutronen-Kernschalen von․․․

​​​​​Quantensprung im Scandium-Atomkern
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Atomkern als Zeitmesser: Physikern ist ein wichtiger Schritt zu einer Scandium-Atomkernuhr gelungen – einer genaueren Form der Atomuhr, bei der der Atomkern selbst als Taktgeber dient․ Das Seltenerdmetall Scandium gilt dafür schon länger als vielversprechender Kandidat․ Jetzt haben die Physiker den Energieübergang des Scandium-Kerns mithilfe des Röntgenlasers XFEL erstmals mit hoher Präzision gemessen, wie sie․․․

​​​​​Extremes Isotop des Stickstoffs entdeckt
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Exotisches Atom: Physiker haben ein neues, leichtes Isotop des Stickstoffs entdeckt, das neben seinen sieben Protonen nur zwei Neutronen enthält – ein extremes Missverhältnis der Kernbausteine․ Dieses Isotop Stickstoff-9 ist damit die leichteste bekannte Variante des Stickstoffs․ Gleichzeitig ist es der erste Atomkern, der durch Abgabe von gleich fünf Protonen zerfällt, wie die Forscher berichten․