Atomphysik, Kernphysik

Der Quantenkosmos

Der Teil und das Ganze

Die Bestimmung der Elementarladung durch den Millikan-Versuch

Facharbeit (Schule) aus dem Jahr 2009 im Fachbereich Physik - Kernphysik, Teilchenphysik, Note: 1, , Sprache: Deutsch, Abstract: Mit Hilfe von Elektronenstrahlen in einem B-Feld lässt sich die Ladung eines Kilogramms Elektronen bestimmen, jedoch nicht die Ladung eines einzelnen Elektrons - die Elementarladung.Die Bestimmung dieser mit einer der Varianten des Millikan-Versuches habe ich mir für meine Facharbeit im jahre 2009 vorgenommen.Hierzu ging ich wie folgt vor, zunächst erläuterte ich das eingangs geschilderte Problem, beleuchtete sodann die Grundlagen, den Aufbau sowie die verschiedenen Varianten des Versuches, um dann die benötigten Formeln herzuleiten und auf meine Messwerte anzuwenden.Letztendlich stellte sich heraus, dass mein experimentell ermittelter Wert der Elementarladung um lediglich 2,7% vom Literaturwert abwich.

Die Dämmerung der Quantencomputer. Funktionsweise und Anwendungshorizont für Artificial Intelligence, Cybersecurity sowie Kryptographie

Energy and System Size Dependence of Xi¿ and Xi+ Production in Relativistic Heavy-Ion Collisions at the CERN SPS

Doctoral Thesis / Dissertation from the year 2007 in the subject Physics - Nuclear Physics, grade: 1,0, University of Frankfurt (Main) (Institut für Kernphysik), language: English, abstract: Quarks sind die elementaren Bestandteile, aus denen Hadronen (Baryonen und Mesonen) aufgebaut sind. Zusammen mit den Leptonen und den Eichbosonen gelten sie heute als die fundamentalen Bausteine, aus denen alle Materie aufgebaut ist. Im Standardmodell der Teilchenphysik werden diese Ergebnisse zusammengefasst. Es gibt sechs verschiedene Quark-Arten (flavours): up, down, strange, charm, bottom und top. In der Natur kommen keine isolierten Quarks vor, sondern nur Kombinationen aus z.B. einem Quark-Antiquark Paar (Meson) oder aus drei Quarks (Baryon). Die Quantenchromodynamik (QCD) beschreibt die starke Wechselwirkung zwischen Quarks und Gluonen. Quarks bauen unter anderem Protonen und Neutronen auf. Gluonen vermitteln die Wechselwirkung zwischen den Quarks. Konzeptionell ist die QCD an die Quantenelektrodynamik (QED) angelehnt, die die Wechselwirkung elektrisch geladener Teilchen (z.B. Elektron oder Positron) durch den Austausch von Photonen beschreibt. Analog wirkt die Kraft, die durch den Austausch von Gluonen beschrieben wird, zwischen Teilchen, die eine Farbladung (rot, grün, blau) tragen. Im Vergleich zur QED, wo das Photon neutral ist, trägt das Gluon selbst Farbe und wechselwirkt daher mit anderen Gluonen. Bei kleinen Quarkabständen und hohen Energien bzw. hohen Impulsüberträgen, fällt die Kopplungskonstante der starken Wechselwirkung (¿s) ab. Bei kleinem ¿s sind Quarks und Gluonen schwach gebunden (Asymptotische Freiheit). Bei grossen Abständen bzw. kleinen Impulsüberträgen ist ¿s gross. Die Zunahme von ¿s bewirkt, dass unendlich viel Energie benötigt wird, um Quarks aus Hadronen herauszulösen. Dies hat die Folge, dass es günstiger ist ein neues Quark-Antiquark Paar zu erzeugen. Das erklärt, warum Quarks immer in Hadronen (Mesonen und Baryonen) gebunden sind und nie isoliert beobachtet werden können (Confinement).Wenn Kernmaterie stark komprimiert wird, steigen Energiedichte und Temperatur, und möglicherweise erfährt die Kernmaterie einen Phasenübergang zu einem Zustand der als Quark Gluon Plasma (QGP) bezeichnet wird. Das QGP ist ein Zustand der Materie, in dem das Confinement der Quarks und Gluonen aufgehoben ist (Deconfinement). Dieser Zustand ist gekennzeichnet durch ein quasi-freies Verhalten der Quarks und Gluonen. Quarks und Gluonen in Hadronen ein. Im heutigen Universum existiert das QGP höchstens noch im Zentrum von Neutronensternen und explodierenden schwarzen Löchern.

Entwicklung einer kombinierten Salzpille zur Erzeugung sehr tiefer Temperaturen mittels Entmagnetisierungskühlung

Bachelorarbeit aus dem Jahr 2014 im Fachbereich Physik - Kernphysik, Teilchenphysik, Note: 1,7, Technische Universität München (Fakultät für Physik), Sprache: Deutsch, Abstract: Der Entwurf einer solchen Kombi-Pille für den Einsatz im vorhandenen Entmagnetisierungskryostaten ist das Ziel dieser Bachelorarbeit. Auf diese Weise soll ähnlich zum Funktionsprinzip einer zweistugen Kühlung, jedoch unter Verwendung nur eines Magneten, die erreichbare Endtemperatur auf bis zu 30 mK gesenkt werden. Die kombinierte Salzpille soll dabei die bisher verwendete, einzelne Salzpille, mit der etwa Tf ¿ 100 mK erreicht wurde, ersetzen.Die Erzeugung tiefer bis sehr tiefer Temperaturen spielt heute in vielen Bereichen der Forschung eine wichtige Rolle. So müssen etwa in der Astrophysik empfindliche Detektoren oft gekühlt werden, um funktionsfähig zu sein, da sonst thermische Fluktuationen die Genauigkeit beeinträchtigen würden. Beispielsweise werden die Detektoren zur Vermessung der Röntgenstrahlung im All der ASTRO-H-Mission der NASA bei etwa 50 mK betrieben. Ähnliches gilt für die Instrumente der 2015 startenden Geräte PIPER (Primordial Inflation Polarization Explorer), die in der Polarisation der kosmischen Hintergrundstrahlung im Universum nach charakteristischen Spuren von Gravitationswellen suchen sollen, welche die inflationäre Phase nach dem Urknall belegen könnten. Dabei werden die Instrumente bei 100 mK betrieben.In der Festkörperphysik lassen sich Quantenphasenübergänge nur für T ¿ 0 beobachten und untersuchen, da diese im Gegensatz zu klassischen Phasenübergängen nicht durch thermische, sondern durch Quantenfluktuationen getrieben werden.

Formfaktoren des semileptonischen D zu Klv Zerfalls

Bachelorarbeit aus dem Jahr 2014 im Fachbereich Physik - Kernphysik, Teilchenphysik, Technische Universität Dortmund, Sprache: Deutsch, Abstract: Wie es Johann Wolfgang von Goethe in Faust I schreibt, versucht der Mensch, zu erkennen, was die Welt im Innersten zusammenhält. Im vergangenen Jahrhundert sind sehr viele Aufwendungen getätigt worden, diese metaphorische Frage zu beantworten, also die grundlegenden Bestandteile der Natur zu identifizieren. Die Teilchen und die sie beschreibenden Kräfte werden im sogenannten Standardmodell (SM) zusammengefasst, welches stetig ausgeweitet und verbessert wird. Teil dieses Modells ist die Beschreibung von flavourändernden Zerfällen von aus Quarks zusammengesetzten Hadronen im Zuge der schwachen Wechselwirkung. Der hierbei auftretende Teilchenstrom der Quarks wird durch ein Matrixelement beschrieben, welches sich durch den großen Einfluss der starken Wechselwirkung nicht mehr störungstheoretisch bestimmen lässt und deshalb eine Darstellung von Formfaktoren verwandt wird. Diese einheitenlosen Größen enthalten sämtliche theoretisch nicht zugängliche Parameter und sind durch die Verwendungexperimenteller Daten berechenbar. Die Bestimmung der Formfaktoren ist Ziel dieser Arbeit.Zu Beginn dieser Arbeit werden die theoretischen Grundlagen der Relativistik, der Quantenmechanik sowie des Standardmodells mit spezieller Betrachtung der schwachen Wechselwirkung und schließlich einer näher diskutierten Parametrisierung für Formfaktoren vertieft. Hier ermittelte Ergebnisse umfassen die Bestimmung des physikalisch relevanten Bereichs des betrachteten Zerfalls sowie die Vorstellung des zum Fit desFormfaktors benutzten Skripts und die daraus resultierenden Größen der Formfaktoren.

Franck-Hertz-Versuch mit Quecksilberatomen

Studienarbeit aus dem Jahr 2013 im Fachbereich Physik - Quantenphysik, Note: 2,3, Europa-Universität Flensburg (ehem. Universität Flensburg) (Physik und ihre Didaktik), Veranstaltung: Experimentalpraktikum, Sprache: Deutsch, Abstract: Die zu Beginn des letzten Jahrhunderts kristallisierte sich in der Physik ein neues Teilgebiet heraus, welches bis zu jener Zeit wenig bekannt und erforscht war, die Quantenphysik. Nach der "Geburt" der Quantenphysik im Jahr 1900 mit der durch Max Plank veröffentlichten Theorie der Hohlraumstrahlung, sind darüber hinaus der Millikan Versuch 1909 zu nennen, sowie das Rutherfordsche Atommodell von 1911. 1913 führten James Franck und Gustav Hertz ein Experiment zum Nachweis diskreter Energiestufen in Atomen durch. Zu jenem Zeitpunkt nahmen die Experimentatoren jedoch an, dass sie die Ionisierungsenergie des Quecksilberdampfes bestimmt hätten. Was sie wirklich mit ihrem Versuch bewiesen bzw. erreicht hatten, wurde ihnen erst später bewusst.Dieser "Franck-Hertz-Versuch" wurde 1914 veröffentlicht und 1925 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Er galt als Nachweis bzw. Bestätigung des Bohrschen Atommodells, welches ebenfalls 1913 von Niels Bohr entwickelt wurde. [...]

Gedanken zur Heilserwartung

High energy calibration of scintillating detectors with thermal neutrons

Bachelor Thesis from the year 2015 in the subject Physics - Nuclear Physics, grade: 2,0, Technical University of Darmstadt (Institut für Kernphysik), language: English, abstract: The NEPTUN tagger is a setup which uses LaBr3 detectors. The calibration of them is challenging since the channel-to-energy relation is not linear and energy drifts can occur. The quality of the calibration increases by using high-energy -ray sources. Neutron capture reactions (n,) with lathanum, bromine and chlorine which provide energies up to 8.5MeV are investigated with experiments and simulations. A moderator can deaccelerate the neutrons and that is why it increases the cross section for these reactions. Therefore the moderator thickness is analysed for an polyethylene exemplary. A thickness between around 5 cm is indicated as best choice. The lanthanum and bromine in the detector provides sharp peaks, as shown in the experiments. Chlorine target adds additional peaks to the spectrum. It is now possible to build an efficient and compact calibration setup.Der NEPTUN-Tagger ist ein Messaufbau, der LaBr 3 -Detektoren benutzt. Die Kalibrierung derer ist herausfordernd, da die Kanal-zu-Energie-Relation nicht linear ist und Energieverschiebungen auftreten können. Die Kalibrierungsqualität kann über hochenergetische ¿-Strahlen-Peaks gesteigert werden. Neutroneneinfangreaktionen (n,¿) mit Lanthan, Brom und Chlor, welche Energien von bis zu 8.5MeV liefern, werden mittels Experimenten und Simulationen untersucht.Ein Moderator bremst Neutronen und kann daher den Wirkungsquerschnitt der Reaktionen erhöhen. Aus diesem Grund wurde die Dicke des Moderators am Beispiel von Polyethlen untersucht. Es zeigte sich, dass eine Dicke von etwa 5 cm die beste Wahl ist. Lanthan und Brom im Detektor erzeugen scharfe Peaks wie die Experimente zeigten. Zusätzliche Peaks im Spektrum lieferte das Chlor-Target. Nun ist es möglich, eine effiziente und kompakte Kalibrierungsquelle zu bauen.

Large Hadron Collider

Longitudinal Magnetic Field in WKB Method in Nanostructure Physics

Magnetische Eigenschaften von periodisch angeordneten Nanopartikeln aus Nickel

Diplomarbeit aus dem Jahr 1998 im Fachbereich Physik - Kernphysik, Teilchenphysik, Note: 1, Universität Konstanz, Sprache: Deutsch, Abstract: Magnetismus ist eine Eigenschaft, die jedem von uns aus dem täglichen Leben vertraut ist. Eine Vielzahl technischer Anwendungen und Geräte beruhen auf den magnetischen Eigenschaften der benutzten Materialien. Die Bandbreite reicht von der Kompaßnadel bis hin zu modernen Datenspeichermedien. Die magnetischen Eigenschaften von Festkörpern sind heutzutage zu einem großen Teil untersucht und verstanden. Geht man jedoch zu mesoskopischen Systemen über, so unterscheiden sich die Eigenschaften unter Umständen deutlich von denen des ausgedehnten Festkörpers. Je mehr die Dimensionen oder die Geometrie eingeschränkt werden, desto mehr weicht das Verhalten ab, da Oberflächen- und Randeffekte dominierend werden. Dünne magnetische Filme mit einer Dicke von wenigen Monolagen, bzw. Schichtsysteme, die abwechselnd aus magnetischen und unmagnetischen Materialien bestehen, wurden bereits hinreichend untersucht. An diesen Multischichten fand man z.B. eine sehr starke Abhängigkeit des elektrischen Widerstandes vom angelegten Magnetfeld, den sogenannten Giant Magnetoresistance (GMR), der auf der Kopplung der magnetischen Schichten durch die unmagnetischen hindurch beruht. Auch Partikel mit einem Durchmesser von wenigen nm sind das Thema vieler Veröffentlichungen, da ihre Eigenschaften aufgrund der reduzierten Größe sehr interessant sind. Zum Beispiel verhalten sich ferromagnetische Partikel in der Größenordnung < 50nm bei einer gewissen Temperatur TB plötzlich paramagnetisch, allerdings sind die Spins der einzelnen Atome immer noch korreliert, das magnetische Moment des ganzen Partikels beginnt zu fluktuieren. Man nennt diesen Effekt Superparamagnetismus, der Übergang hängt lediglich von der Größe der Partikel und ihrer Wechselwirkung untereinander ab. Dieser Effekt wurde bisher nur an magnetischen Partikeln in einer unmagnetischen Matrix (granulare Systeme), bzw. Suspensionen untersucht. Beides sind ungeordnete Systeme mit statistisch verteilten Anisotropie{Achsen, so daß für den Abstand, die Wechselwirkung etc. mit Mittelwerten gerechnet wird.[...]

Messung der Kosmischen Höhenstrahlung mit Kamiokanne-Detektoren

Bachelorarbeit aus dem Jahr 2015 im Fachbereich Physik - Kernphysik, Teilchenphysik, Note: 1.0, Universität zu Köln (Institut für Kernphysik), Sprache: Deutsch, Abstract: In der vorliegenden Ausarbeitung wird ein neuer Messaufbau zum Nachweis kosmischer Myonen erstellt, getestet und ausgewertet, sodass dieser später im Höhenstrahlungslabor des Instituts für Kernphysik der Universität Köln den Studenten im Rahmen des Praktikums zur Verfügung gestellt wird. Zu Beginn werden die aufgebauten Detektoren auf ihre Funktionstüchtigkeit hin überprüft, mögliche Fehlerquellen analysiert und der Aufbau entsprechend optimiert. Es wird getestet, ob Ereignisse außerhalb des Rauschens detektiert und so Messungen der Myonenzählrate durchgeführt werden können.Im zweiten Teil werden die Kamiokanne-Detektoren mit Hilfe einer Koinzidenzmessung zur Bestimmung der Winkelverteilung der detektierten Myonen und des Ost-West-Effekts verwendet, wobei vorher gewährleistet werden muss, dass die Kamiokannen zur Koinzidenzmessung geeignet sind. Dafür werden weitere Elektronikmodule in den Signalweg integriert und der Schwellwert zur Signalerfassung im Constant-Fraction-Discriminator angepasst. Im endgültigen Versuchsaufbau, der von der Feinmechanikwerkstatt des IKP konstruiert wurde, können Messungen in Richtung Osten und Westen simultan aufgenommen werden, sodass mehr Zeit, im Rahmen der Praktikumszeit, für weitere Messreihen zur Verfügung steht. Tagtäglich durchdringen unseren Körper physikalische Teilchen, ohne dass unser Körper dies bemerkt. Letztendlich ist unsere Erde einem wahren Bombardement ausgesetzt. Eine Teilchenart, die in unserem Alttagswissen wenig verankert ist, uns jedoch Sekunde für Sekunde durchdringt, ist das Myon, das wir im Folgenden analysieren wollen.Dennoch bleibt erst einmal die Frage, was hat eine Kaffeekanne mit Physik zu tun. Obwohl unser Körper kein Sinnesorgan für Myonen besitzt und die Detektion physikalischer Teilchen oft sehr aufwendig ist, soll in dieser experimentellen Ausarbeitung aufgezeigt werden, dass mit einer vergleichsweise einfachen Detektoranordnung aus Kaffekannen der Nachweis von Myonen aus der Höhenstrahlung möglich ist.Wassergefüllte Cerenkov-Detektoren sind in der Forschung zur Teilchenphysik allgegenwärtiges Forschungsinstrument. Im Folgenden wird eine kleinere Ausführung erstellt, die prinzipiell jedoch den großen Vorbildern ähnelt.

Monitoring of environmental factors in a radioactive polluted area in Romania

Project Report from the year 1998 in the subject Physics - Nuclear Physics, grade: -, , language: English, abstract: Within the last years, a great deal of interest was focused on studies of environmental pollution, and particularly on the pollution levels near fertilisers plants, with the possible the consequences for the health of the population living in those areas. The preparation of thephosphate fertilisers, has the unfortunate potential for environmental pollution. This is due to the radioactive content of the phosphatic rocks used as prime matter for fertilisers.The radioactivity present in phosphate rocks is mainly caused by the daughter products of U-238. In fact, natural uranium can substitute for calcium in the phosphate rock structure and, over a period of time, accumulate in the phosphate reserves.The behaviour of U-238 and Ra-226 (the principal contributors of radioactivity in phosphate rock) could be interpreted as follows: Ra-226 is precipitated with the solid phase (phosphogypsum) as insoluble radium sulphate, while U-238 remains in the liquid phase, as a uranil complex. The presence of higher levels of radioactivity in superphosphate, which contains the radium associated with the original phosphate rock and precipitated as phosphogypsum has become a cause for environmental concern.The products and by-products of the phosphate industry contain various fractions of the uranium, radium and thorium originally present in the rock, depending on the manufacturing process.The present study is aimed towards identifying the source of pollution and the evaluation of the level of radioactive pollution of the environmental factors and the impact on the population in the area of the phosphatic fertilisers plant ROMFOSFOCHIM - ValeaCalugareasca.The industrial activity in the Valea Calugareasca area started in 1902 by the creation of the Romanian Society of Chemical Products. The factory initially produced sulphuric acid, then started the production by-products of the sulphuric acid and fertilisers. After 1950, thefactory diversified the production, producing in 1990 more than 10 different products, some of them vital for the Romanian economy. In the summer of 1997 the company ROMFOSFOCHIM was closed.To produce sulphuric and phosphoric acid, ROMFOSFOCHIM Valea Calugareasca imported from Morocco millions of tons of phosphatic rock (justified by economic reasons - due to the low cost) with a high radioactive content.

Nanodevices. Principle and Applications

Academic Paper from the year 2018 in the subject Physics - Nuclear Physics, , language: English, abstract: This book can be useful for an academic course on nanoscience and nanotechnology. This book is very useful for the beginner in nanotechnology and nanoelectronics. The book is divided into seven chapters:The first chapter contains the introduction of nanodevices, definition and classification of nanostructures materials and nanodevices.The second chapter contains the detailed summary of the semiconductors and various semiconductor nanodevices. This will be helpful to study the changes occur at the nanoscale in bulk materials or bulk devices when they approach the nanoscale.The third chapter contains the introduction, principles, and applications of various quantum confined structures and devices.The fourth chapter gives the idea about the molecular junction, single molecular devices and their applications in other devices as an incorporated structures or hybrid applications. It contains the overview of natural and artificial nanodevices. It has given the knowledge of molecular nanoelectronics.The fifth chapter contains the overview and advanced knowledge of natural and artificial nanosensors. It explains the various nanosensors and their applications.

Oscillatory transmission through non-tunneling regime of isolated Quantum Well

Oscillatory transmission through non-tunneling regime of single rectangular tunnel barrier

Preparation, characterization and investigations of electrical and magnetic properties of some ferrites

Doctoral Thesis / Dissertation from the year 2010 in the subject Physics - Nuclear Physics, Dr. Babasaheb Ambedkar Marathwada University (-), course: PH.D., language: English, abstract: Wide scope is available to study these aspects of ferrite which at present to our knowledge was not probe by researchers. In relevance to the ever expanding possibilities, and potential that is available with the ferrite materials, the scope of presently undertaken work is designed carefully by selecting suitable ferrite and dopants. A sincere attempt was made to extract fruitful, exhaustive and, systematic information regarding structural, cation distribution, electrical, dielectric and magnetic aspects of the ferrite systems under investigations. In the present study, the properties of nickel ferrites substituted by diamagnetic Zn2+, non-magnetic trivalent In3+ ions and tetravalent Ce4+ ions are studied for various compositions. The properties are investigated with a view to understand the effect of divalent, trivalent and tetravalent substitution in nickel ferrite. The thesis consists of five chapters. Chapter 1 related to Scope, problem statement, theory of magnetism, ferrites, background, motivation and aim of the present work, properties of the samples under investigations, objective and outline of thesis. Chapter 2, 3 and 4 related to results and discussion of structural, electrical and magnetic properties of Ni1-xZnxFe2O4, NiInxFe2-xO4 and Ni1-2xCexFe2O4 ferrite system respectively. Chapter 5 gives the summary, discussion and conclusion on Zn, In and Ce substituted nickel ferrite.On summarizing the results obtained on Ni-Zn, Ni-In and Ni-Ce spinel ferrites it can be concluded that; ¿ The structural properties are found to be varying in all the three systems. The lattice parameter of Ni ferrite systems increases with increasing valancy of dopants (Zn2+, In3+ and Ce4+). ¿ The other prominent parameter of our structural study i.e. porosity reflects that with tetravalent substitution minimum porosity can be achieved. ¿ The particle size does not show any significant difference in their values when substituted with Zn2+, In3+ and Ce4+. ¿ The band frequency in IR spectra slightly changes with the substitution of Zn2+, In3+ and Ce4+. ¿ The magnetic properties are very much affected as can be seen from the values of saturation magnetization of Zn2+, In3+ and Ce4+ substituted nickel ferrite.

Quantenkryptographie. Ein Verschlüsselungsverfahren mit ausreichenden Sicherheitsstandards

Facharbeit (Schule) aus dem Jahr 2013 im Fachbereich Physik - Quantenphysik, Note: 1,0, , Sprache: Deutsch, Abstract: Seit jeher möchten Menschen Informationen voreinander verbergen. Bereits seit Jahrtausenden versuchen sie deshalb, mit unterschiedlichen Mitteln einander Nachrichten zu übertragen, ohne dass ein potentieller Feind etwas über den Inhalt erfährt. So verwendeten beispielsweise die Spartaner im 5. Jahrhundert vor Christus Skytalen, um ihre Botschaften zu verschlüsseln. Im Laufe der Zeit entwickelten sich die Verschlüsselungsverfahren immer weiter. Mit der modernen Technik und den daraus resultierenden effektiveren Analyseverfahren stiegen die Ansprüche. Dies führte zu immer komplexeren mathematischen Verschlüsselungen, bis hin zu den heute gängigen Verfahren, die meist auf komplizierten mathematischen Algorithmen basieren.Doch können diese Verfahren in Zeiten einer immer schneller und globaler werdenden Kommunikation Privatleuten, Unternehmen und ganzen Staaten einen ausreichenden Sicherheitsstandard gewährleisten? Diese Arbeit beschäftigt sich mit diesem Problem und stellt mit der Quantenkryptographie einen Lösungsansatz für dieses Problem vor. Bei dem Verfahren versucht man, sich physikalische Gesetze und Gegebenheiten zu Nutze zu machen und damit ein Abhören der Kommunikation zu verhindern. In der Arbeit wird folgenden Fragestellungen nachgegangen: Welche Probleme gibt es mit aktuell gängigen Verfahren und welche Sicherheit können diese gewährleisten? Sind neue Verschlüsselungsverfahren überhaupt notwendig? Wie funktioniert die Quantenkryptographie und was macht sie sicherer als alternative Verschlüsselungen? Welche Ansätze können potentielle Angreifer verfolgen? Ist dieses Verfahren technisch überhaupt umsetzbar oder nur ein netter Gedankengang? Wie weit ist eine mögliche Realisierung und welche technischen Schwierigkeiten treten dabei auf? Somit soll ein Überblick über das Thema vermittelt werden.

Strahlenschutz durch Teilchen-Ablenkung? Experimentelle Untersuchung der Wirkung von homogenen Magnetfeldern auf Beta-Strahlung

Facharbeit (Schule) aus dem Jahr 2014 im Fachbereich Physik - Kernphysik, Teilchenphysik, Note: 2, , Sprache: Deutsch, Abstract: In dieser wissenschaftlichen Ausarbeitung möchte ich mich mit den Wechselwirkungen von homogenen Magnetfeldern und radioaktiver Strahlung befassen. Weitere Fragen, etwa warum konventioneller Strahlenschutz problematisch ist oder wie Teilchenstrahlung effizienter abgeschirmt werden kann, werden ebenfalls angesprochen und sollen mithilfe eines Versuches beantwortet werden. Gegen Ende der Ausarbeitung werde ich betrachten inwiefern die ausgearbeiteten Ergebnisse eine Lösung für das Problem darstellenDas Thema "Radioaktivität" ist immer aktuell, und interessiert mich persönlich auch sehr In dieser Ausarbeitung möchte ich auf die Eigenschaften von ionisierender Strahlung eingehen, wie sie sich verhält, und wie man sich eventuell besser und effektiver davor schützen kann. Zum Strahlenschutz, werde ich noch eine mögliche Alternative aufzeigen, zu anderen bereits bewährten Strahlenschutzmethoden.

The Interactions of Beta Particles with Matter. The Mass Attention Coefficient and Particles Producing Bremsstrahlung

Scientific Study from the year 2015 in the subject Physics - Nuclear Physics, , language: English, abstract: The present paper contains the interactions of beta particles in many ways. In the first part, where the beta particles are attenuated by an absorber, I have calculated the mass attention coefficient for different materials. In the next part the beta particles producing the bremsstrahlung have been studied. It is well known that any charged particle or a neutral particles when entered into target material, loses its energy either by ionizing exciting the atom or the particle may be completely absorbed by the material's atoms.In the present study, we have used the beta source Tl-204. These beta particles when incident on the different materials (metals or compounds) interact with the atoms of the target materials by the three processes as stated above. The beta particles are incident on the target material and depending on the decrease in the counts of the particles detected for increasing thickness of the target, the mass attenuation coefficient for the absorbing of beta particles for different materials have been found. The mass attenuation for different metals as well as for different compounds and compounds salts have been studied. By knowing the mass attenuation coefficient the linear attenuation coefficient of the corresponding metal or compound has been found. Also the dependence of mass attenuation coefficient of metals and compounds on the density of the respective metals and compounds have been successfully studied.

Theorien zum Urknall und dessen Erforschung im CERN. Die ungelöste Frage des Anfangs des Universums

Facharbeit (Schule) aus dem Jahr 2016 im Fachbereich Physik - Quantenphysik, Note: 1, , Sprache: Deutsch, Abstract: AbstractDie vorliegende Arbeit befasst sich mit den verschiedenen Theorien zum Ursprung des Universums und den dazu durchgeführten Experimenten am CERN. Dabei haben die Fragen nach der Plausibilität der Theorien, nach heutigen Standards, besonderen Wert. Die Erläuterung der dazu geführten Experimente am CERN unterstützt diese Untersuchung. Der erste Teil bearbeitet konkret die verschiedenen Theorien, deren Beweise und aufgetretene bisher ungelöste Probleme. Der zweite Teil behandelt primär den Aufbau und die Funktion des LHCs am CERN, sowie die Ziele der dortigen Arbeit und deren Erfolge. Anschließend werden die Theorien bewertet und evaluiert. Als primäre Informationsquelle für diese Arbeit wurde die Literatur herangezogen. Diese Literaturrecherche unterstützte ich durch einen Besuch beim CERN, bei dem ich mich mit der Funktionsweise der zugehörigen Experimente vor Ort vertraut machte. Es zeigt sich, dass die Urknall Theorie als bekannteste Theorie, trotz einiger ungelöster Fragen, den Anfang des Universums am besten beschreibt. Sollte es in der Zukunft zu schwerwiegenden Problemen mit der Urknall Theorie kommen, wäre die Schleifen-Quantengravitations-Theorie ein geeigneter Nachfolger, da sie im Vergleich mit den anderen Theorien, am wenigsten Probleme aufweist.

Untersuchung von strahlenharten 3D-Siliziumstreifendetektoren mittels eines analogen Auslesesystems

Diplomarbeit aus dem Jahr 2010 im Fachbereich Physik - Kernphysik, Teilchenphysik, Note: 2,0, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (Experimentelle Teilchenphysik), Sprache: Deutsch, Abstract: Im Rahmen dieser Diplomarbeit werden hochbestrahlte 3D-Sensoren auf ihre Funktionstüchtigkeit für einen Einsatz am sLHC untersucht. Um Teilchendurchgänge ohne großen Aufwand an einem Detektor zu erzeugen, werden die Messungen in einem Setup mit radioaktiver Quelle (90Sr) durchgeführt. Ein analoges Auslesesystem, das von der RD50-Kollaboration entwickelt wurde, wird in das vorhandene Setup integriert und mit einem binären Auslesesystem verglichen.