Gesundheit : Unförmige Protonen: mal Ei, mal Erdnuss

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Ideale Formen sind in der Welt kaum zu finden. Die Erde ist keine Kugel, sondern eine Kartoffel. Und auch im Innern der Atome stoßen Forscher nicht auf runde Gebilde. Die Bausteine der Atomkerne, die Protonen etwa, passen ihre Gestalt den Gegebenheiten an. Sie sind mitunter erdnussförmig, berichten Steffen Strauch und seine Kollegen vom Jefferson Laboratorium in Newport in den USA in der Fachzeitschrift „Physical Review Letters“.

Die Wissenschaftler haben Atomkerne mit sehr schnellen Elektronen beschossen. Die Elektronen wurden dabei an den Kernbestandteilen, den Protonen und Neutronen, gestreut. Dadurch erhielten die Physiker ein Bild von der Ladungsverteilung und den magnetischen Eigenschaften des Kerns.

Die Protonen sind nur etwa ein Tausendstel eines Milliardstel Millimeters groß. Sie nehmen den Experimenten zufolge eine unterschiedliche Gestalt an, je nachdem, in welcher Art von Atomkern sie sich befinden. In Wasserstoffatomen sind sie eher eiförmig, in Heliumkernen haben sie zeitweise die Form einer Erdnuss.

Denn die starken Kräfte im Kern deformieren die Protonen, die selbst aus noch kleineren Komponenten, den Quarks, aufgebaut sind. Für den Physiker ist das keine so große Überraschung: Ein Wassertröpfchen zum Beispiel ist auch nicht rund. Es wird im Schwerefeld der Erde auseinander gezogen. Auf ähnliche Weise könne das Kraftfeld im Innern des Atomkerns die Form des Protons beeinflussen und verändern, sagt Robert Klanner, Forschungsdirektor am Deutschen ElektronenSynchrotron in Hamburg. tdp

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