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Lexikon Physik

Kernphysik

Allgemein gesprochen ist die Kernphysik der Zweig der Physik, der die Struktur und der Wechselwirkungen von Atomkernen untersucht. Sie ist damit zwischen der Atomphysik und der Hochenergie- bzw. Elementarteilchenphysik liegt.

Zu den experimentellen Methoden der Kernphysik gehören v. a. die Massenspektroskopie, mit deren Hilfe die Kernbindungsenergien ermittelt werden können, die Kernspektroskopie (Spektroskopie der von Atomkernen emittierten Gammastrahlung) sowie die Kernspinresonanz (Erzeugung von angeregten Kernspinzuständen). In Streuexperimenten werden sog. Projektile (z. B. Elektronen, Protonen oder ganze Kerne) auf einen Kern „geschossen“. Dabei kann der Kern angeregt werden und Strahlung aussenden, die sich dann spektroskopisch untersuchen lässt. Ist das Projektil ebenfalls ein Kern, so kann es zu Kernreaktionen kommen.

Die Anwendungen der Kernphysik reichen von der Lebensmittelbestrahlung über die medizinische Diagnose und Therapie (Nuklearmedizin, Kernspintomographie), die Materialforschung, die Altersbestimmung und die Erforschung der Sterne bis hin zur Aufklärung von Verbrechen.

Ein weiterer Anwendungsbereich, der zwischenzeitlich von großer politischer und kommerzieller Bedeutung war, ist die Kerntechnik, also die Energiegewinnung in Kernkraftwerken. Heute spielen v. a. Fragen der Behandlung und Lagerung von radioaktivem Abfall eine Rolle. Die technische Nutzung der Kernfusion ist auch nach vielen Jahrzehnten immer noch ein reines Forschungsgebiet.

Die Herstellung und Überwachung von Kernwaffen ist ebenfalls eine (mit hohen Risiken verbundene) Anwendung der Kernphysik. 

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