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Nuklidkarte

In der Nuklidkarte sind die Atomkerne (Nuklide) in der Weise angeordnet, dass die Zahl der Neutronen waagrecht und die Zahl der Protonen, die Kernladungszahl, senkrecht aufgetragen ist. Die Kernladungszahl definiert das Element. Atomkerne mit gleicher Kernladungszahl aber verschiedener Neutronenzahl nennt man Isotope eines Elements. Die stabilen Nuklide sind als schwarze Quadrate dargestellt. Die bereits bekannten, instabilen Nuklide sind durch farbige Quadrate repräsentiert: Kerne mit Protonen- oder Neutronenüberschuss, die sich durch einen Betazerfall umwandeln, sind rot oder blau markiert. Gelb dargestellt sind Kerne, die ein Alphateilchen emittieren, und grün markiert sind Kerne, die durch Spaltung zerfallen. Im hellgrünen Gebiet liegen sehr neutronenreiche Isotope, deren Existenz theoretisch vorhergesagt wird.

Die verschiedenen Produktionspfade der Elementsynthese sind durch Pfeile gekennzeichnet. Die Fusion leichter Atomkerne in Sternen bringt Nuklide bis zum Eisen hervor (stellares Brennen). Die wichtigsten Produktionspfade zur Bildung schwerer Kerne sind der langsame (engl.: slow) Neutroneneinfang (s-Prozess), der ebenfalls in Sternen abläuft, und der schnelle (engl.: rapid) Neutroneneinfang (r-Prozess), der in Supernovae oder in Kollisionen von Neutronensternen passiert. Außerdem gibt es noch andere Prozesse, die zu den protonenreichen schweren Kernen führen. Einer davon ist der schnelle Protoneneinfang (rp-Prozess). Der rp- und der r-Prozess laufen durch Gebiete weitab der stabilen Isotope und sollen an der geplanten Teilchenbeschleunigeranlage FAIR systematisch erforscht werden.