IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung Praktikum M Philipp Sill, Andreas Harter, Markus Huferath Betreuer: Dr. Stefan Heinze 1. Dezember 2014 Inhaltsverzeichnis I Vorbereitung 1.1 Alpha-Zerfall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Das Thomson’sche Atommodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Wirkungsquerschnitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 5 5 II Versuchsaufbau und Durchführung 2.1 Versuchsaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 7 8 III Auswertung 3.1 Energie-Kanal-Eichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Bestimmung von Energie und Aktivität der α-Quelle . 3.3 Berechnung des differentiellen Wirkungsquerschnitts 3.4 Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 9 11 13 16 17 2 IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung In den Jahren 1906 bis 1913 zeigten Rutherford, Geiger und Marsden, wie leer Materie wirklich ist. Sie ließen α-Teilchen aus einem radioaktiven Präparat auf eine, nur wenige µm dicke, Goldfolie fallen (vgl. [2], S.692ff). Das Erstaunliche bei dem Versuch war, dass die meisten α-Teilchen einfach durch die Folie hindurch flogen, statt abgelenkt zu werden. Damit wurde das Atommodell nach Thomson widerlegt. Der Rutherford-Streuversuch nun soll nachgestellt werden. Dazu wird der modernere Aufbau nach Chadwick verwendet, denn es soll nicht nur die Leere der Materie nachgewiesen werden, sondern es soll auch die Formel für den differentiellen Wirkungsquerschnitt nach Rutherford bewiesen werden. Für die Durchführung des Versuch wird in der Vorbereitung folgendes zusammengefasst: Wie entsteht α-Strahlung? Wie sah das Atommodell nach Thomson aus und wieso war es nach dem Versuch nicht mehr tragbar? Was ist der differentielle Wirkungsquerschnitt und wie kann er gemessen bzw. berechnet werden? Wie sieht der Aufbau des Versuchs aus und wie läuft die Durchführung ab? 3 IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung I Vorbereitung 1.1 Alpha-Zerfall Radioaktive Substanzen können durch α-Zerfall zerfallen. Dabei werden von der radioaktiven Substanz 42 He-Kerne emittiert. Demnach lautet die Reaktionsgleichung für den α-Zerfall A ZX → A −4 Z −2 Y + 42 He. Aber wie kommt es nun zu einem α-Zerfall, schließlich weiß man, dass die Nukelonen im Kern eines Atoms stark gebunden sind? Die Bindungsenergie eines Kerns nimmt mit einer großen Nukleonenzahl ab. Ist ein Kern ZA X gemäß dem Pauli-Prinzips mit Nukleonen gefüllt, so besitzen die Nukleonen in den obersten besetzen Energieniveau eines schweren Kerns eine Bindungsenergie von 5,5 - 6MeV. Ein α-Teilchen bzw. ein Helium-Kern besitzt eine Bindungsenergie von ca. 28,3MeV, dies ist mehr als die Summe der zwei Protonen und Neutronen, 22 - 24MeV. Dadurch besitzt das Teilchen eine positive Gesamtenergie von 4,3 - 6,3MeV. Durch diese positive Gesamtenergie befindet sich das α-Teilchen in einem höheren Energieniveau, welches aber nicht zum Austreten des Teilchens ausreicht. Wie kommt das α-Teilchen aber dennoch aus dem Kern heraus? Der Tunneleffekt ermöglicht dem Teilchen aus dem Kern auszutreten. In Abbildung 1 ist die Vorstellung eines α-Teilchens im Kern mit Potentialwall zu sehen. Durch den Tunneleffekt gibt es eine Wahrscheinlichkeit T mit der das α-Teilchen den Kern verlassen kann. Für den Fall, dass die Zerfalls-Konstante λ ≪ d = r 2 − r 1 , die Breite des Potentialwalls, ist, lässt sich die Tunnelwahrscheinlichkeit durch T = T0 · e−G s p Z 2 · 2 m r 2 Z1 Z2 e2 − E dr G= ħ 4πǫ0 r r1 beschreiben. Dabei ist G der Gamow-Faktor. α-Zerfall tritt am häufigsten bei Kernen mit A > 140 auf. Beobachtet man eine radioaktive Substanz die über den α-Zerfall zerfällt, so entsteht kein kontinuierliches Spektrum wie beim β-Zerfall. Es treten Helium-Kerne verschiedener diskreter Energiewerte auf. Americium 241 emittiert mit einer sehr hohen Abbildung 1: Potentialtopf mit Potentialwall. αTeilchen befindet sich im Potential über allen Neutro- Wahrscheinlichkeit Helium-Kerne mit einer Energie von 5,486MeV. Diese Kerne werden nen und Protonen. Quelle: [1] beim Rutherford-Streuversuch verwendet um α-Strahlung zu erzeugen. 4 IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung 1.2 Das Thomson’sche Atommodell Beim Thomson’sche Atommodell hat sein Namensgeber J.J. Thomson aufgrund seiner und anderer Experimente geschlossen, dass jedes Atom aus Z Elektronen der Ladung − Z · e und Z positiven Ladungen der Ladung + Z · e besteht und insgesamt neutral ist. Für die räumliche Verteilung schlug er als einfaches Modell sein Rosinenkuchen-Modell (Abb. 2) vor bei dem alle Ladungen gleichmäßig über das gesamte Atomvolumen verteilt sind. Abbildung 2: Thomson Atommodell (Rosinenkuchen-Modell) 1.3 Wirkungsquerschnitt Im Rutherford-Streuversuch soll der Wirkungsquerschnitt und der differentielle Wirkungsquerschnitt gemessen und aus der Anordnung theoretisch berechnet werden. Was ist nun der Wirkungsquerschnitt? Der Wirkungsquerschnitt ist ein Maß für die Reaktionshäufigkeit eines Streuexperiments. In Worten lässt er sich wie folgt berechnen: σ= Ereignisse pro Sekunde Projektile pro Sek. · Streuzentren pro m2 Im Rutherford-Streuversuch sind die Ereignisse die gestreuten α-Teilchen, die Projektile sind die von der Quelle emittierten α-Teilchen und die Streuzentren sind die Atomkerne in der Goldfolie. Die Einheit des Wirkungsquerschnitts ist eine Fläche. Beim Versuch interessiert uns neben dem Wirkungsquerschnitt insbesondere wie hoch die Streuwahrscheinlichkeit für einen bestimmten Raumwinkel ist. Die Differenzierung des Wirkungsquerschnitts auf einen infinitesimal kleinen Raumwinkel wird differentieller Wirkungsquerschnitt genannt. Er wird mit d σ/ d Ω bezeichnet und ist proportional zur Wahrscheinlichkeit, dass ein Teilchen in ein bestimmtes Raumwinkelelement gestreut wird. Der differentielle Wirkungsquerschnitt soll im Versuch ermittelt werden um die theoretische Rutherford-Streuformel zu beweisen: µ ¶ 1 2 ( zZ e2 )2 1 dσ = 2 4 dΩ 4πǫ0 (4E ) sin (θ /2) wobei z Z E θ Ladung des Projektils Ladung des Streuzentrums Kinetische Energie des Projektils Streuwinkel 5 IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung Sie beschreibt den differentiellen Wirkungsquerschnitt in Abhängigkeit es Ablenkungswinkels. Eine Herleitung der Formel findet sich im [3]. Wie lässt sich der differentielle Wirkungsquerschnitt experimentell bestimmen? Zunächst überlegt man sich, wie viele potenziell gestreute Teilchen es überhaupt geben kann. Dazu multipliziert man die Anzahl der Projektile n in mit der Anzahl der Streuzentren pro Fläche N / A , denn für jedes Projektil stehen theoretisch N / A Streuzentren zur Streuung bereit. Um aus dieser Anzahl den Anteil der gestreuten Teilchen in einen bestimmten Raumwinkel zu erhalten, benötigt man eine Wahrscheinlichkeit für einen infinitesimal kleinen Raumwinkel d σ/ d Ω und den Raumwinkel ∆Ω selbst. Der Anteil ergibt sich aus dem Produkt d σ/ d Ω · ∆Ω. Setzt man nun alles zusammen erhält man für die Anzahl der gestreuten Teilchen in einen bestimmten Raumwinkel: n out = n in N dσ ∆Ω A dΩ Diese Formel lässt sich zum differentiellen Wirkungsquerschnitt umstellen und alle Größen lassen sich im Versuch bestimmen. 6 IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung II Versuchsaufbau und Durchführung 2.1 Versuchsaufbau Der vorliegende Versuch wurde nicht in der von Rutherford verwendeten klassischen Art und Weise durchgeführt, sondern, um die Winkelmessung zu vereinfachen, mit dem Aufbau von Chadwick. Hierbei ist die Streufolie ringförmig und im Idealfall exakt in der Mitte zwischen Quelle und Detektor angebacht. So trägt die gesamte Fläche der Folie, das heißt sehr viele Streuzentren, zur Streuung bei. Die Fläche des Goldfolienrings berechnet man mit dem äußeren und inneren Radius und es gilt: A Au−Folie = π((2, 8cm)2 − (2, 4cm)2 ). Es werden, jedenfalls in der Theorie, alle Teilchen, die um einen eingestellten Streuwinkel (s. Skizze) gestreut werden, detektiert. Ebenso vergrößert sich der abgedeckte Raumwinkel ohne das Streuwinkelintervall zu vergrößern. Der ganze Aufbau befindet sich im Vakuum, da andernfalls α-Teilchen in der Luft nur eine geringe Reichweite haben. Der Detektor ist fest auf einer Schiene befestigt, während Streufolie und Quelle frei auf dieser beweglich sind. Man kann die Abstandseinstellungen von außen mit einer Stange vornehmen. Abbildung 3: Aufbau nach Chadwick, θ ist hier der Streuwinkel Mit Hilfe des Wissens über die Geometrie des Aufbaus wurde der mittlere Streuwinkel in Abhängigkeit vom Abstand zwischen Quelle und Folie bzw. zwischen Detektor und Folie, der im Optimalfall derselbe war, bestimmt. Es wurde aufgrund der Schwierigkeit der Bestimmung des realen mittleren Streuwinkels einfach das arithmetische Mittel aus maximalem und minimalem Streuwinkel verwendet, welches nur wenig ungenauer als der reale mittlere Streuwinkel ist. 7 IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung 2.2 Durchführung Bei diesem Versuch wurde zunächst eine Energieeichung des Detektors vorgenommen. Dazu wurde eine Eichquelle direkt vor dem Detektor platziert und eine mehrere Minuten dauernde Messung durchgeführt. Mit Hilfe des Programms „tv“wurde dann die Eichung vorgenommen. Im zweiten Schritt wurde die Quelle, welche auch für den Rest des Versuches benutzt wurde, nach ihrer Intensität geeicht. Dazu wurde sie in einem größeren Abstand in direkter Sicht vor dem Detektor platziert. Mit Hilfe der hier ermittelten Daten konnte man auf die Energie & Aktivität der Quelle zurückschließen. Die Hauptmessung bei dem Versuch bestand darin, in vier verscheidenen Abständen (und somit vier verschiedenen Streuwinkeln) von Quelle und Detektor mit nach Möglichkeit exakt mittig dazwischen platzierter Goldfolie die Einschläge im Detektor zu zählen. Die Messintervalle betrugen jeweils eine Stunde. 8 IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung III Auswertung 3.1 Energie-Kanal-Eichung Für die Energie-Kanal-Eichung wurden zu Beginn des Versuches drei radioaktive Elemente 239 Pu, 241 Am und 244 Cm direkt vor den Detektor gestellt und ein Spektrum aufgenommen. Das Spektrum ist in Abb. 4 zu sehen. Da man die Energien der Zerfälle kennt, konnte man aus dem aufgenommenen Spektrum die Zuordnung Channel → Energie bestimmen. Die Gleichung dazu steht in Formel 1. 200 239 Pu 150 Counts 241 Am 100 50 244 Cm 0 700 750 800 850 Channel 900 950 1000 Abbildung 4: Aufgenommenes Spektrum der Eichquellen: 239 Pu, 241 Am und 244 Cm 9 IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung Eichung mit Extremalgeraden 5.9 5.8 5.7 E [MeV] 5.6 5.5 5.4 5.3 5.2 5.1 5 780 800 820 840 860 Channel 880 900 E (Ch) = (0, 00622 ± 0, 00127) · Ch + (0, 19317 ± 0, 01576) Die Energien werden in MeV ausgegeben. 10 920 (1) IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung 3.2 Bestimmung von Energie und Aktivität der α-Quelle Für die Bestimmung der Energie der α-Quelle und ihrer Aktivität wurde ein Energie-Spektrum aufgenommen. Die α-Quelle wurde so positioniert, dass diese einen größeren Abstand zum Detektor besitzt. Die Pb-Abschirmung bzw. die Klappe in der Mitte des Probenhalters wurde entfernt, sodass die α-Teilchen direkt von der Quelle auf den Detektor fallen. Das Spektrum ist in Abb. 5 zu sehen. 350 300 Counts 250 200 150 100 50 0 0 200 400 600 Channel 800 1000 Abbildung 5: Aufgenommenes Spektrum der α-Quelle: 241 Am Für die Berechnung der Energie der α-Teilchen haben wir die Position des Peaks in Abb. 5 mit Hilfe des Programms „Tv “ermittelt. Der Peak befindet sich bei Channel Ch = 681, 86 und die Halbwertsbreite beträgt wdt = 83, 86. Einsetzen in die Formel 1 liefert die Energie der α-Teilchen: E α = 4, 4 ± 0, 5 MeV Für die Berechnung der Aktivität benötigt man die Anzahl der am Detektor ankommenden Teilchen. Dies ist gerade die Fläche bzw. die Aufsummierung der Säulenhöhen unter dem Peak in Abb. 5. Durch Aufsummierung ergeben sich n Det = 25139 detektierte Teilchen. Diese Größe p ist annähernd Poisson-verteilt, sodass für den Fehler ∆n Det = n Det gilt. Somit gilt n Det = 25139 ± 159 Die Detektorfläche beträgt A Det = 0, 5cm2 . Um die Gesamtzahl an α-Teilchen zu berechnen muss man mit Hilfe des Abstandes von α-Quelle zum Detektor die Kugelfläche um die αQuelle berechnen. Die Position des Detektors konnte man am Maßband ablesen und besaß den Wert a = 4 ± 0, 5cm. Die Position der α-Quelle war beim Wert b = 24 ± 0, 5cm. Somit gilt für den Abstand bzw. den Kugelradius r = b − a = 20 ± 0, 71cm 11 IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung p (Fehlerformel: ∆r = (∆a)2 + (∆b)2 ). Die Oberfläche berechnet man mit OKugel = 4πr 2 (∆OKugel = 8πr · ∆r ) und für diese gilt: OKugel = 5027 ± 357cm2 Für die Gesamtzahl n α an ausgesendeten α-Teilchen aus der α-Quelle gilt: n α = r³ ´2 ³ ´2 OKugel ∆OKugel (Fehlerformel: ∆n α = n + ∆ n ) und somit: Det Det A A Det OKugel A Det · n Det Det n α = 252724790 ± 18019877 Für die Berechnung der Aktivität gilt: A = ntα (∆ A = Sekunden lang aufgenommen, somit ist t = 61 s. Die α-Quelle hat somit die Aktivität: ∆ nα ). t Das Spektrum wurde genau 61 A = 4143029 ± 295498 Bq ≈ (4, 1 ± 0, 3) · 106 Bq 12 IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung 3.3 Berechnung des differentiellen Wirkungsquerschnitts In diesem Teil des Versuchs soll nun die Klappe in der Mitte des Probenhalters vorgeschoben werden, sodass die α-Teilchen an der Goldfolie gestreut werden. Im ersten Teil wird der Differentielle Wirkungsquerschnitt theoretisch berechnet und zwar nur mit den gemessenen Größen des Winkels θ2 und der Energie E der α-Teilchen. Der Probenhalter mit dem Goldfolienring befand sich genau in der Mitte der Strecke L. Wir haben dann unter Beachtung der Geometrie und Lage der Quelle und des Goldrings den maximalen und minimalen Streuwinkel bestimmt. Als Näherung für den Streuwinkel haben wir den Mittelwert aus Maximum und Minimum bestimmt. Die Energie der ankommenden α-Teilchen haben wir aus den 4 Einzelspektren abgelesen und mit der Eichformel 1 bestimmt: L 2 Abstand [cm] 12 10 8 6 θ [◦ ] 2 min θ [◦ ] 2 max 9,00 10,76 13,36 17,57 15,38 18,26 22,42 28,81 θ 2 [◦ ] Energie [MeV] 12,19±3,19 14,51±3,75 17,89±4,53 23,19±5,62 3,57±0,35 3,57±0,29 3,55±0,30 3,46±0,35 Für die berechnung des Differentiellen Wirkungsquerschnitts haben wir dann die RutherfordStreuformel benutzt: ¶ µ 1 2 ( zZ e2 )2 dσ 1 = dΩ 4πǫ0 (4E )2 sin4 (θ /2) Für die Energie E, die man in die Rutherford-Streuformel einsetzt, haben wir den Mittelwert aus der maximalen kinetischen Energie der α-Teilchen aus der Energieeichung und den gemessenen Energien aus den Einzelspektren berechnet. Die Ergebnisse und der theoretisch berechnete Differentielle Wirkungsquerschnitt sind in der nächsten Tabelle aufgelistet: Abstand 12 10 8 6 L 2 [cm] θ 2 [◦ ] 12,19±3,19 14,51±3,75 17,89±4,53 23,19±5,62 Energie [MeV] 3,99±0,42 3,99±0,42 3,98±0,43 3,93±0,47 13 dσ dΩ (theo.) [Barn] 1023±1076 516±523 229±230 87±84 IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung Im zweiten Teil dieses Auswertungspunktes wird nun der Differentielle Wirkungsquerschnitt mit Hilfe der Formel dσ n out 1 A = (2) dΩ n in ∆Ω N berechnet. Hierbei sind: • n out die Zahl der gestreuten α-Teilchen. Diese Anzahl ist gerade die Fläche unter den Peaks in den Einzelspektren. • n in die Zahl der einfallenden α-Teilchen auf die Goldfolie. Man berechnet n in mit n in = wobei A Au,eff tektor ( r = A Au,eff ·A·t 4π r 2 die effektive Fläche der Goldfolie ist, r der Radius der Kugel um den DeL 2 cos( θ2 ) ), A die Aktivität der Quelle und t die Zeitdauer der Messung des Einzel- spektrums sind. • A Au,eff ist die effektive Folienfläche, die man berechnen muss, da die α-Teilchen schräg auf die Folienfläche treffen. es gilt: µ ¶ θ 2 2 A Au,eff = π((2, 8cm) − (2, 4cm) ) · cos 2 • N A ist die Teilchenflächendichte von Gold und es gilt: N ρ Au · N A ·d = A MAu wobei d die Foliendicke die restlichen Terme zusammen die Teilchenvolumendichte ergeben. • ∆Ω ist der Raumwinkel des Detektors und kann mit der aktiven Fläche des Detektors ( A det,eff = 0, 5cm2) berechnet werden mit: A det,eff ∆Ω = ¡ ¢2 L 2 Setzt man diese Formeln in die Formel 2 ein, so erhält man eine Formel des Differentiellen Wirkungsquerschnitts, welcher sich komplett aus zu messenden Größen berechnen lässt: ¡ ¢4 n out · 4 L2 MAu dσ = ¡ ¢ dΩ A · t · ((2, 8cm)2 − (2, 4cm)2 ) · cos3 θ · A det,eff · ρ Au · N A · d 2 (3) In der folgenden Tabelle ist nun der experimentell ermittelte differentielle Wirkungsquerschnitt abzulesen: Abstand 12 10 8 6 L 2 [cm] θ 2 [◦ ] 12,19±3,19 14,51±3,75 17,89±4,53 23,19±5,62 14 dσ dΩ (exp.) [Barn] 851±88 364±38 142±15 39±4 IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung Der theoretische und experimentell ermittelte differentielle Wirkungsquerschnitt sind noch einmal in der folgenden Tabelle abzulesen und in der Abbildung 6 graphisch dargestellt. Abstand L 2 θ 2 [cm] 12 10 8 6 [◦ ] 12,19±3,19 14,51±3,75 17,89±4,53 23,19±5,62 dσ dΩ (exp.) [Barn] 851±88 364±38 142±15 39±4 dσ dΩ (theo.) [Barn] 1023±1076 516±523 229±230 87±84 2000 1000 dσ dΩ [Barn] 1500 500 0 10 12 14 16 18 θ 2 20 22 ◦ [ ] Abbildung 6: Blau: theoretisch ermittelter differentieller Wirkungsquerschnitt, Rot: experimentell ermittelter differentieller Wirkungsquerschnitt 15 24 IKP Versuch 3.3 Rutherford-Streuung 3.4 Diskussion Die Versuchsdurchführung war erfolgreich. Die Energie-Kanal-Eichung lieferte eine Gerade, mit deren Hilfe man den Kanal in die Energie umrechnen konnte. Mit dieser Gleichung wiederum konnte man die Energie E α = 4, 4 ± 0, 5MeV der α-Teilchen bestimmen. Der Wert könnte vermutlich genauer sein und nicht so sehr streuen wie in Abbildung 5, wenn auf der Quelle nicht die dünne Schutzschicht gelagert ist, welche aus Sicherheitsgründen verhindert, dass bei Wartungsarbeiten rund um den Versuchsaufbau geringe Pulverfragmente der α-Quelle aus dem Versuchsaufbau nach außen gelangen. Diese dünne Schutzschicht bremst die α-Teilchen ab und sorgt u.a. auch für eine größere Streuung der Energien. Im Abschnitt zur Berechnung des theoretischen differentiellen Wirkungsquerschnitts wurden dann wiederum Energien berechnet und zwar als arithmetisches Mittel aus der max. Energie E α und den gemessenen Energien der Einzelspektren, welche dann in die Rutherford-Streuformel eingesetzt wurden. Dieses Vorgehen erscheint uns sehr ungenau und ist eine größere Fehlerquelle für die Berechnung des theoretischen diff. Wirkungsquerschnitts. Eine weitere Fehlerquelle ist die Berechnung des mittleren Streuwinkels 2θ . Dieser entsteht, weil es einen maximalen und minimalen Streuwinkel aufgrund der Breite des Goldrings und der Breite der Quelle (1cm) gibt. Man könnte für genauere Berechnungen versuchen, sowohl die Breite des Goldrings und die Breite der Quelle zu schmälern und generell länger zu messen. Damit dürften die Fehler des theo. berechneten diff. Wirkungsquerschnitts wesentlich kleiner ausfallen und man erhält genauere Werte. Die Berechnungen des experimentell ermittelten diff. Wirkungsquerschnitts dagegen fielen schon genauer aus. Die Werte wurden mit Hilfe der Formel 3 berechnet und lieferten Werte mit einem Fehler von ca. 10%, welcher von als relativ genau interpretiert wurde. Generell kann man sagen, dass die experimentell ermittelten Werte den theoretischen Werten entsprechen. Dies sieht man auch in der Abbildung 6. Für eine genauere Überprüfung müsste man, wie bereits erwähnt, versuchen, die Energien und Winkel genauer zu ermitteln. 16 Literatur [1] D EMTRÖDER , W OLFGANG: Experimentalphysik 3 : Atome, Moleküle und Festkörper. 4. Auflage, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009. [2] M ESCHEDE , D IETER: Gerthsen Physik. 24., überarbeitete Auflage, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010. [3] M AYER -K UCKUK , T HEO: Kernphysik, Eine Einführung. 7., überarbeitete und erweiterte Auflage, B. G. Teubner GmbH, Stuttgart/Leipzig/Wiesbaden, 2002.