Kernphysik




Zeit/Ort: Vorlesung (eKVV,  Moodle):  Mo 08:30-10:00  &  Mi 08:30-10:00  in D01-249
Übungen (eKVV,  Moodle):  Do 12:00-14:00 in D6-135,  Fr 10:00-12:00 in U2-147
 
Prüfungstermine (Klausuren):  Do 19.2.2026 10:00-13:00 in X-E0-001,  Fr 20.3.2026 10:00-13:00 in H6

Dozent:  Nicolas Borghini (borghini at physik dot uni-bielefeld dot de) E6-123
Tutoren*innen:  Renata Krupczak, Jondalar Kuß
 

Homepage:   http://www.physik.uni-bielefeld.de/~borghini/Teaching/Kernphysik
 
News: Erste Klausur am 19.2. (10:00): keine Hilfsmittel
Ergebnisse der Evaluation
 
Voraussetzungen: Quantenmechanik
 
Literatur: * J.-L. Basdevant, J. Rich, M. Spiro: Fundamentals in nuclear physics
* K. Bethge, G. Walter, B. Wiedemann: Kernphysik  (Link†)
* E. Bodenstedt: Experimente der Kernphysik und ihre Deutung
* W.N. Cottingham, D.A. Greenwood: An introduction to nuclear physics
* H. Friedmann: Einführung in die Kernphysik
* W. Hering: Angewandte Kernphysik
* T. Mayer-Kuckuk: Kernphysik
* Povh, Rith, Scholz, Zetsche: Teilchen und Kerne  (Link†)
* u.a. (→ s. auch Semesterapparat & Lehrbuchsammlung)
† pdf's nur aus Uni-Netz; bitte nicht drucken!
 
Inhalt: Skript: alle Seiten in einem File  [Version vom 05.01.2026]
Eigenschaften des Atomkerns
  13.10.  Einleitung; Bausteine von Atomkernen
  15. & 20.10.  Klassische Streutheorie
  20.10.  Rutherfordsches Experiment. Streuung an ausgedehnten Verteilungen
  22.10.  (Ladungs)Dichteverteilung und -Radien von Atomkernen. Kernmasse
  27.10.  Bindungsenergie von Atomkernen
Kernmodelle
  29.10.  Tröpfchenmodell, Bethe–Weizsäcker-Massenformel
  03.11.  Stabilität im Tröpfchenmodell. Fermi-Gas-Modell
  05. & 10.11.  Der Atomkern als ideales ein- oder zweikomponentiges Fermi-Gas
  10.11.  Schalenmodell des Atomkerns: phänomenologische Motivation;   Elektrische Momente
  12.11.  Schalenmodell des Atomkerns: mittleres Potential
  17.11.  Nukleonen in einem mittleren Potential
  19.11.  Schalenmodell des Atomkerns mit Spin-Bahn-Kopplung
  24.11.  Vorhersagen des Einteilchen-Schalenmodells des Atomkerns (1);
              Kerneigenschaften: Spin, Parität, magnetisches Dipolmoment
  26.11.  Vorhersagen des Einteilchen-Schalenmodells des Atomkerns (2)
Radioaktivität
  01.12.  Zerfallsgesetz; radioaktive Zerfallsreihen (1)
  03.12.  Radioaktive Zerfallsreihen (2); Radiochronometrie
  08.12.  Erhaltungsgrößen; α-Zerfall (1)
  10.12.  α-Zerfall: Berechnung der Zerfallswahrscheinlichkeit
  15. & 17.12.  β-Zerfälle
               → Feynmans Vorlesung über Symmetrien
  17.12.  γ-Emission
  05. & 07.01.  Seltene Zerfallsarten, spontane Spaltung
Kernenergie
  07.01.  Induzierte Spaltung
  12.01. & 14.01.   Kettenreaktion & Kernenergie; Kernfusion
Strahlung und Materie
  19.01.  Grundlagen; Durchgang schwerer geladener Teilchen durch Materie
  21.01.  Durchgang von Elektronen, Photonen und Neutronen durch Materie. Strahlung und Leben
Nukleare Astrophysik
  26.01.  Primordiale Nukleosynthese
  28.01.  Kernfusion und Nukleosynthese in Sternen
Kernmaterie und deren Phasendiagramm
  02. & 04.02.  Thermodynamik von Kernmaterie / Quark-Gluon Plasma / Hochenergetische Schwerionenkollisionen (Folien im Moodle)
 
Links: * Auf der Webseite des National Nuclear Data Center befinden sich verschiedene Datenbanken, insbesondere eine online Nuklidkarte
* Eine andere Nuklidkarte auf der Webseite der International Atomic Energy Agency
* Online Version vom NIST Digital Library of Mathematical Functions