Künstlich hergestellte neutronenarme Silberatomkerne zerfallen durch den gleichzeitigen Ausstoß von entweder einem oder zwei Protonen. Das hat eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern durch Experimente mit einem Teilchenbeschleuniger in Darmstadt herausgefunden. Damit gelang es erstmals, den bisher nur theoretisch vorhergesagten Zwei-Protonen-Zerfall nachzuweisen.
Das internationale Forscherteam mit Teilnehmern aus einer Reihe europäischer Staaten sowie den USA stellte in ihrer Studie Silberatomkerne mit nur 47 statt der natürlich vorkommenden 60 oder 62 Neutronen her. Dies gelang durch den Beschuss einer dünnen Nickelfolie mit einem Strahl von Kalziumionen in einem der Beschleuniger der Gesellschaft für Schwerionenforschung in Darmstadt.
Die Atomkerne dieser künstlich erzeugten Silberisotope wiesen aufgrund des Neutronendefizits eine zigarrenförmige statt der gewöhnlich kugelförmigen Struktur auf. Die Kerne waren zudem instabil und zerfielen durch den Ausstoß von Protonen in Elemente einer kleineren Ordnungszahl.
Wie die Forscher in ihrer Studie herausfanden, sendeten die Atomkerne beim Zerfall nicht nur einzelne Protonen aus, sondern manchmal sogar deren zwei ? und das genau gleichzeitig. Dieser Zwei-Protonen-Zerfall war bereits in den sechziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts theoretisch vorausgesagt wurden, konnte allerdings bis zu diesem Zeitpunkt nicht experimentell nachgewiesen werden.
Die Forscher glauben, dass ihre Studie Licht auf die komplizierten Kernreaktionen im Inneren von Sternen werfen kann. Unter den dort herrschenden extremen Bedingungen können sich nämlich höchstwahrscheinlich ebenfalls Atomkerne mit starkem Neutronendefizit oder Neutronenüberschuss bilden.
Nature, Band 439, Seite 298 Stefan Maier
