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Wann werden Atomkerne instabil?

Physik der Elementarteilchen, Teilchenbeschleuniger; insbs. eine einführende Artikelserie in das Thema
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Wann werden Atomkerne instabil?

Beitrag von tomS » 5. Feb 2018, 23:25

http://www.pro-physik.de/details/news/1 ... tabil.html

Wann werden Atomkerne instabil?

Neue Methode ermöglicht erstmals exakte Berechnung.

Wenn der Kern eines Atoms zu viele Neutronen enthält, wird er instabil. Das Atom kann dann zer­brechen – es zer­fällt. Wann das genau passiert, ist von Atom zu Atom unter­schied­lich. „Bisher ließ sich nicht exakt berechnen, bei wie vielen Neutronen dieser Punkt erreicht ist“, erklärt Ulf Meißner von der Uni Bonn. Der Grund: Im Kern wirken unter­schied­liche Kräfte. Die gängigen Algo­rithmen können manche davon genau kalku­lieren, andere jedoch nur näherungs­weise bestimmen.

[im Klartext: die Gleichungen sind so schwierig, dass teilweise noch nicht mal einigermaßen vernünftige Näherungen bekannt sind]

...

Die Ergebnisse erlauben einen detaillierteren Einblick in den Aufbau der Atom­kerne. Die Wissen­schaftler hoffen unter anderem, so die Ent­stehung der Elemente nach dem Urknall besser nach­voll­ziehen zu können.
Gruß
Tom

«Hier konnte niemand sonst Einlaß erhalten, denn dieser Eingang war nur für dich bestimmt. Ich gehe jetzt und schließe ihn.»

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Re: Wann werden Atomkerne instabil?

Beitrag von Skeltek » 6. Mär 2018, 21:26

Weiß jemand, welche Parameter und Formeln in den Berechnungen ca verwendet werden? Welche Aspekte sind die Aufhänger der Berechnungsmodelle?
Wird zum Beispiel ein Impulsflußdichte-Vektorfeld auf subatomarer Ebene angenommen und mitsimuliert? All die Rechenkraft ist ja sinnlos, wenn man das falsche Berechnungsmodell auswählt. Die Zunahme der Rechenkapazitäten erscheint mir irgendwie wenig wichtig, wenn das relevanteste die Auswahl und der Entwurf der Simulationsmodelle wäre.
Idealisiert vereinfachte Berechnungsalgorithmen bekomme ich auch auf meinem Taschenrechner hin. Interessant wäre hier zu wissen, welche internen Variablen den Punkten der Punktwolke, Klassen oder Objektmethoden usw zugewiesen werden. und was welche Folge dann hat.
Die plausibelste Erklaerung jedes hinreichend komplizierten Systems ist falsch

Unentscheidbarkeit für Dummies: Dieser Satz ist wahr
oder
Diese Menge hat zwei Elemente: A und B

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Re: Wann werden Atomkerne instabil?

Beitrag von tomS » 6. Mär 2018, 21:40

Schauen wir uns den Ansatz doch mal an

https://arxiv.org/abs/1702.05177
Ab initio calculations of the isotopic dependence of nuclear clustering
Serdar Elhatisari, Evgeny Epelbaum, Hermann Krebs, Timo A. Lähde, Dean Lee, Ning Li, Bing-nan Lu, Ulf-G. Meißner, Gautam Rupak
(Submitted on 16 Feb 2017 (v1), last revised 9 Nov 2017 (this version, v2))
Nuclear clustering describes the appearance of structures resembling smaller nuclei such as alpha particles (4He nuclei) within the interior of a larger nucleus. While clustering is important for several well-known examples, much remains to be discovered about the general nature of clustering in nuclei. In this letter we present lattice Monte Carlo calculations based on chiral effective field theory for the ground states of helium, beryllium, carbon, and oxygen isotopes. By computing model-independent measures that probe three- and four-nucleon correlations at short distances, we determine the shape of the alpha clusters and the entanglement of nucleons comprising each alpha cluster with the outside medium. We also introduce a new computational approach called the pinhole algorithm, which solves a long-standing deficiency of auxiliary-field Monte Carlo simulations in computing density correlations relative to the center of mass. We use the pinhole algorithm to determine the proton and neutron density distributions and the geometry of cluster correlations in 12C, 14C, and 16C. The structural similarities among the carbon isotopes suggest that 14C and 16C have excitations analogous to the well-known Hoyle state resonance in 12C.

(ich werde Wochen brauchen, um das einigermaßen zu verstehen)
Gruß
Tom

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