Materialmodellierung meets Kernphysik
12.03.2021 von K. Albe
Im Rahmen der Entwicklung und Verbesserung experimenteller Messmethoden konnten Wissenschaftler der Technischen Universität (TU) Darmstadt den extrem schnellen elektromagnetischen Zerfall eines angeregten Lithium-Isotops mit beispielloser Präzision vermessen.
In der Natur vorkommende Atomkerne bestehen aus Protonen und Neutronen, die durch die starke Wechselwirkung zusammengehalten werden. Am supraleitenden Darmstädter Elektronen-Linearbeschleuniger (S-DALINAC) des Instituts für Kernphysik der TU Darmstadt wurde ein Hochpräzisionsexperiment zur Messung der Lebensdauer dieses Zustandes von 6Li durchgeführt. Durch den Elektronenstrahl des S-DALINAC können Photonen mit der millionenfachen Energie von sichtbarem Licht erzeugt werden, die zur Anregung von 6Li notwendig sind, sodass sie die Lebensdauer mit einer Genauigkeit von zwei Attosekunden, also zwei Trillionstel einer Sekunde, bestimmen konnten. Der Erfolg der Messung war von dem Wissen abhängig, wie das verwendete Lithiumcarbonat-Material die Absorption von Photonen beeinflusst. Hier konnten DFT-Rechnungen aus dem Fachgebiet Materialmodllierung entscheidende Beiträge leisten.
