München 2004 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 10: Ultrakurze Lichtimpulse: Röntgenpulse und Kernphysik

Q 10.7: Vortrag

Montag, 22. März 2004, 18:00–18:15, HS 223

Relativistische Elektronenjets induzieren Kernreaktionen — •Ben Liesfeld¹, Kay-Uwe Amthor¹, Friederike Ewald¹, Heinrich Schwoerer¹, Roland Sauerbrey¹, Joseph Magill², Jean Galy² und Roland Schenkel² — ¹Institut für Optik und Quantenelektronik, FSU Jena — ²Institut für Transurane, Forschungszentrum Karlsruhe

Beschleunigungsmechanismen in Laser-Plasmen wurden in den vergangenen Jahren mit wachsendem Interesse untersucht. Sog. Table-top Lasersysteme, die ultrakurze und ultraintensive Laserpulse mit einer Wiederholfrequenz von 10 Hz erzeugen, bieten einen flexiblen, effizienten und günstigen Zugang zu hochenergetischen Teilchen verglichen mit großen Beschleuniger-Einrichtungen. Die beispielsweise von relativistischen Elektronen in geeignetem Konvertermaterial erzeugte Bremsstrahlung kann zur Anregung nuklearer Reaktionen genutzt werden. Wir erzeugten hochenergetische Bremsstrahlung mit relativistischen Elektronen, die durch relativistische Selbsfokussierung eines ultrahochintensiven Laserpulses in einem He-Gasjets beschleunigt wurden. Induzierte Kernreaktionen sowohl im Konverter als auch in Sekundär-Targets wurden mit zeitaufgelöster γ-Spektroskopie nachgewiesen. Die Photonentemperatur der Bremsstrahlung lag im Bereich der Riesenresonanzen schwerer Kerne, was die Erzeugung einer großen Zahl von Kernreaktionen ermöglichte. Unsere Experimente umfassten (γ,xn)-Reaktionen in ¹⁸¹Ta, (γ,xn)- und (n,γ)-Reaktionen in ¹⁹⁷Au sowie Transmutation von ¹²⁹I zu ¹²⁸I.