Bücher von Theo Mayer-Kuckuk

Der Inhalt dieses Buches entspricht in seinem Umfang ungefahr einer einsemestrigen Einfuhrungsvorlesung in die Atomphysik. Vorausgesetzt werden einige Kenntnisse aus der Mechanik und Elektrodynamik sowie Grundkenntnisse in Vektor-und Differential- rechnung. Vertrautheit mit der Quantenmechanik wird nicht unbedingt vorausgesetzt. Naturlich ist sie nutzlich, und der Leser wird dann einiges uberschlagen konnen. Aber der vor- liegende Text ist vor allem auch fur Studenten gedacht, die etwa gleichzeitig mit dem Studium der Atomphysik und der Quantenmechanik beginnen, oder die sich auf die Quantenmechanik erst vorbereiten wollen. Schlielich hat sich die Quantenmechanik historisch an der Atomphysik entwickelt und ist auch in der Darstellung nicht gut von ihr zu trennen. Daher werden in dem vorliegenden Text, ausgehend von den experimen- tellen Grundlagen, zunachst die einfachsten quantenmechanischen Begriffe erlautert. Es wird dann im weiteren hauptsachlich von der Schrodingergleichung und von einfachen Symmetrie-Betrachtungen Gebrauch gemacht. Diese Darlegungen konnen und sollen ein regulares Studium der Quantenmechanik naturlich nicht ersetzen_ Sie sollen aber eine gewisse Erganzung dadurch bieten, da die Perspektiven anders liegen als bei einer theo- retischen Einfuhrung in die Quantenmechanik. Diese Wiederholung beim Lernen schadet nicht, im Gegenteil: alle Erfahrung zeigt, da kaum jemand in der Lage ist, Quanten- mechanik auf Anhieb zu lernen und damit umzugehen. Das Verstandnis der Quanten- mechanik entsteht vielmehr normalerweise durch langere Gewohnung und durch ein vielfaches Durchdenken der Probleme aus verschiedenen Blickrichtungen.

Die Erforschung der Atomkerne und ihrer Umwandlungen hat von Anfang an, namlich seit Entdeckung der Radioaktivitat, zu ungezahlten Anwendungen ge­ fuhrt. Viele haben fur andere wissenschaftliche Disziplinen groBe Bedeutung er­ langt. Das bekannteste Beispiel ist die Anwendung von Strahlenquellen und radio­ aktiven Isotopen in der medizinischen Diagnostik und Therapie. W ohlbekannt ist auch die Nutzung des radioaktiven Zerfalls als "Uhr" zu Datierungszwecken. Sie beruht auf der fruh gewonnenen Erkenntnis, daB sich die Halbwertzeit eines ra­ dioaktiven Zerfalls durch auBere Bedingungen, wie Temperatur, Druck oder Ma­ gnetfelder, nicht beeinflussen laBt. Daher ist das Verhaltnis von Mutter- zu T ochter-Substanz in einer Probe ein MaB fur die Zeit, die verstrichen ist, seit die Probensubstanz aus dem Gleichgewicht mit ihrer Umgebung ausgeschieden ist. Unsere zeitlichen Vorstellungen von der Entstehung der Erde und des Sonnen­ systems basieren weitgehend auf dieser Methode. 1m Rahmen wesentlich kurzerer Zeitraume gestattet die Radiokohlenstoff-Datierung die Ermittlung von Daten aus geschichtlichen und fruhgeschichtlichen Zeiten.