Kernphysikalische Meßgeräte und Teilchenbeschleuniger

Zusammenfassung

Die Fortschritte in der Atom- und Kernphysik hingen von der Entwicklung der Geräte zur Untersuchung submikroskopischer Erscheinungen ab. Unser Verständnis des Atombaues, in großem Maße durch das Studium der Spektrallinien gewonnen, beruhte ebenso auf spektroskopischen Beobachtungen wie auf Fortschritten in der Quantentheorie. Die Kernphysik hat ihren Ursprung in der 1896 von Becquerel gemachten Entdeckung, daß Uransalze eine Photoplatte schwärzen können. Die Entwicklung bis zur genaueren, aber immer noch nicht vollständigen Kenntnis des Atomkernes — eines Gebildes, das so klein ist, daß es nur indirekt beobachtbar ist — beruhte jedoch auf einer Vielzahl von Experimenten mit Geräten, von denen einige bemerkenswert einfach, andere dagegen ungewöhnlich kompliziert, geistreich, spitzfindig und aufwendig waren. In diesem Abschnitt wollen wir die physikalischen Grundlagen kennenlernen, nach denen eine Anzahl wichtiger Geräte der Kernphysik arbeitet: Kernstrahlungsdetektoren, Geräte zur Messung von Masse, Geschwindigkeit und Impuls geladener Teilchen sowie Teilchenbeschleuniger. Unsere Darstellung muß sich auf die physikalischen Gesetze beschränken, die der Wirkungsweise dieser Geräte zugrunde liegen. Technische Einzelheiten, wie wichtig sie auch immer für den tatsächlichen Bau dieser Geräte sein mögen, liegen jenseits des Rahmens dieses Buches.