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Ein Compoundkern oder Zwischenkern ist ein hoch angeregtes, instabiles Nukleonensystem, das bei Beschuss eines Atomkerns mit energiereichen Teilchen als Projektilen (Nukleonen, Alphateilchen) durch Fusion der Reaktionspartner (Compoundzustand) entsteht, und nach sehr kurzer Zeit (etwa 10 ^{− 16} bis 10 ^{− 19} s) unter Teilchenemission in einen neuen, stabilen Endkern übergeht.

Man kann diese Kernreaktion wie folgt darstellen:

Dabei bedeuten:

• a: einfallendes Teilchen (Projektil)
• Z: Targetkern
• Z ^* : Compoundkern
• Y: Restkern
• b: emittiertes Teilchen

Dieser Prozess ist vor allem bei kleinen Einschussenenergien (< 10 MeV) des Projektils möglich. Die Fusion a + Z → Z* findet statt, wenn die Kollisionsenergie etwa einem Energielevel des Z-Kerns entspricht, wenn es also zu einer Resonanz kommt. Die Resonanz hat eine Breit-Wigner-Form. Der Zerfall des Zwischenzustandes Z* → Y + b ist nicht davon abhängig, auf welchem Wege Z* entstanden ist, sondern nur von dessen Eigenschaften. Diese Folgerung ergibt sich aus dem Resonanzspektrum, wo sehr schmale und dicht beieinander liegende Resonanzen beobachtet werden. Schmale Resonanzen entsprechen einer sehr langen mittleren Lebensdauer, so dass davon ausgegangen werden kann, dass Bildung und Zerfall des Compoundkerns unabhängig voneinander sind. Diese Annahme ist aber nur korrekt, wenn bei der Betrachtung die Drehimpulsverhältnisse vernachlässigt werden, denn bei Kernreaktionen sind Drehimpuls und Parität erhalten, was dazu führt, dass der Drehimpuls des Endzustandes an den des Anfangszustandes gekoppelt ist und deshalb Bildung und Zerfall unter dieser Annahme keineswegs unabhängig voneinander sind. Die Berücksichtigung des Drehimpulses führt außerdem dazu, dass die Winkelverteilungen der Reaktionsprodukte im Schwerpunktsystem (CMS) immer symmetrisch zu 90° sind.

Weblink

• www.uni-ulm.de - über die Compoundkern-Reaktionen

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