| Coulombwall | Dieser Text beschreibt Coulombwall.
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Coulombwall ArtikelAls Coulomb-Wall oder Coulomb-Barriere wird das Potential genannt, gegen das ein positiv geladenes Teilchen anlaufen muss, um in den Atomkern zu gelangen.
Das Potential in dem Atomkern und in seiner Nähe wird durch die elektromagnetische und die schwache Wechselwirkung bestimmt. Die langreichweitige elektromagnetische Wechselwirkung bewirkt ein abstoßendes Potential bei großen abständen. Bei kleinen Abständen dominiert die kurzreichweitige schwache Wechselwirkung, weshalb das Kernpotential innerhalb des Atomkerns anziehend ist. Die Summierung beider Effekte ergibt ein bindendes oder quasibindendes Potential.
Der Coulomb-Wall hängt hierbei neben der Ladung des Atomkerns und der Ladung des einlaufenden Teilchens auch von der kinetischen Energie sowie dem Drehimpuls des einlaufenden Teilchens ab. Ist nun die kinetische Energie des Teilchens kleiner als die Höhe des Coulomb-Walls, so existiert wegen des quantenmechanischen Tunneleffekts dennoch eine Wahrscheinlichkeit größer als Null, dass das Teilchen die Barriere überwindet.
Die endliche Höhe der Coulomb-Walls ist desweiteren der Grund für den Alpha-Zerfall mancher Atomkerne. Bildet sich in dem Atomkern ein Alphateilchen, so kann dieses hinaustunneln.
Für das Coulomb-Potential gilt:
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Näherungsweise Berechnung der Höhe der Coulomb-Barriere | |
Die Höhe der Coulomb-Barriere läßt sich mit folgender groben Faustformel näherungsweise bestimmen:
Seien Z1 und Z2 die Kernladungszahlen von Projektil und Target. Sei ferner A die Massenzahl des Targets. Dann kann die Höhe der Coulomb-Barriere folgendermaßen grob berechnet werden:
 .
Man erhält das Ergebnis direkt in MeV.
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