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Deuteron

 

[zu Deuterium gebildet] das, -s/...'ronen, physikalisches Zeichen d, der aus einem Proton und einem Neutron bestehende Atomkern des Deuteriums. Die Ruhmasse des Deuterons beträgt m_d = 3,3433 · 10^-24 g = 2,01355 u (atomare Masseneinheiten); sein Spin ist 1 (in Einheiten h̶), sein magnetischer Moment μ_d = 0,8574μ_K (Kernmagnetonen). Das Vorhandensein eines durch Q_d = (2,77 · 10^-27 cm²) · e gegebenen elektrischen Quadrupolmoments (e = Elementarladung) weist darauf hin, dass die elektrische Ladung und die Masse des Deuterons nicht genau kugelsymmetrisch sind, sondern eine schwach ellipsoidale Verteilung besitzen.

 

Das Deuteron als gebundener Zustand zweier Nukleonen ist der einfachste der zusammengesetzten Atomkerne. Er stellt das einzige Nukleonensystem dar, das bei Vorgabe bestimmter Wechselwirkungspotenziale für die Kernkraft zwischen Proton und Neutron quantenmechanisch berechenbar ist und dementsprechend durch Vergleich mit experimentellen Daten quantitative Schlüsse über sie zulässt. Der Grundzustand des Deuterons ist ein ³S-Zustand (die Spins beider Nukleonen stehen parallel). Wegen seiner besonders kleinen Kernbindungsenergie von — 2,23 MeV zerfällt das Deuteron, wenn es hoch beschleunigt auf einen anderen Atomkern trifft, sehr leicht in seine beiden Bestandteile, wobei meist das frei werdende Neutron in den getroffenen Kern eindringt und Kernreaktionen hervorruft. Es ist aber auch möglich, dass das Proton in den Kern eindringt und das Neutron weiterfliegt; solche (d, n)-Prozesse, z. B. die Deuteron-Deuteron.-Reaktion ²D(d, n)³He, sind eine der wichtigsten Quellen für Neutronen. Das Antiteilchen des Deuterons, das aus einem Antiproton und einem Antineutron bestehende Antideuteron (Zeichen d̄), wurde erstmals 1965 erzeugt.