Forscher stellen fetten Wasserstoff her

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Teilchenphysiker in Frankreich haben mit dem Teilchenbeschleuniger GANIL bei Caens Wasserstoffatome hergestellt, die neben dem üblichen Proton gleich sechs zusätzliche Neutronen aufweisen. Dies gelang durch den Beschuss eines Körpers aus Kohlenstoff mit einer seltenen Sorte von Heliumionen. Der neuartige Wasserstoff ist allerdings nicht stabil, sondern zerfällt innerhalb eines winzig kleinen Bruchteils einer Sekunde. Dennoch liefert er den Teilchenphysikern neue Anhaltspunkte über die Dynamik im Innern der Atomkerne.

Genaugenommen stellt das neue Wasserstoffisotop mit Massenzahl Sieben (ein Proton und sechs Neutronen, H-7) keinen Kern dar, sondern eine so genannte Resonanz. Als Resonanzen bezeichnen Kernphysiker einen Verbund von Nukleonen, der nur durch Zugabe von Energie aus seinen Ausgangsprodukten gebildet werden kann und daher höchst instabil ist.

H-7 zerfällt so schon nach einem Sekundenbruchteil, der durch einen Dezimalbruch mit zwanzig Nullen nach dem Komma ausgedrückt werden muss, so Manuel Fresco, ein Mitarbeiter der Gruppe. Um das neue Isotop herzustellen, schossen die Forscher einen Strahl von Helium-8-Ionen auf eine Probe aus gewöhnlichem Kohlenstoff, C-12.

Dadurch bildete sich eine winzig kleine Menge des kurzlebigen H-7, begleitet von der Entstehung von Stickstoff (N-13). Die geringe Lebensdauer der Wasserstoffisotope gestattete es natürlich nicht, an ihnen direkt Messungen vorzunehmen. Allerdings konnten durch eine Untersuchung der Energie- und Impulsverteilung der Stickstoffatome Rückschlüsse auf die Eigenschaften von H-7 geschlossen werden, so die Forscher.

Derartige Untersuchungen ermöglichen es Kernphysikern, mehr über die Physik von Resonanzen zu erfahren, und somit einen besseren Einblick in die zwischen Nukleonen wirkenden Kräfte zu gewinnen.

Physical Review Letters (zukünftige Ausgabe) Stefan Maier

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