RadioaktivitAt, natA1/4rliche und kA1/4nstliche, ist ein Teil unseres tAglichen Lebens, Fragen der RadioaktivitAt sind ein wichtiger Gegenstand Affentlicher Diskussion. Dieses Buch bringt gut verstAndlich und nA1/4chtern die Fakten: zur Entstehung der unterschiedlichen radioaktiven Strahlen, zu ihren Eigenschaften und zu ihren Wirkungen auf Mensch und Materie. Strahlungsmessung und -meAgerAte sowie wesentliche RadioaktivitAtsmethoden aus Forschung, Medizin und Technik werden ebenso ausfA1/4hrlich erlAutert wie die Strahlenbelastung des Menschen, Kernreaktoren, Spaltprodukte und die Plutoniumproblematik.

Das Konzept des Hochtemperaturreaktors (HTR) zeichnet sich durch "inharente Sicherheit" aus; weitere Vorzuge liegen darin, dass bereits kleinere Einheiten wirtschaftlich betrieben werden und nicht nur zur Stromerzeugung, sondern auch in der Warme- und Verfahrenstechnik eingesetzt werden koennen. Damit ist der HTR als Alternative zu den bisher favorisierten Reaktorlinien in das oeffentliche Interesse getreten. Das Buch vermittelt nicht nur technische Fakten, sondern erlautert die physikalischen und technischen Prinzipien zum Verstandnis der Funktion und stellt die notwendigen Grundlagen fur die Auslegung des Kugelhaufenreaktors zur Verfugung. Die Komponenten werden ausfuhrlich beschrieben. Ein Schwerpunkt liegt auf der Diskussion der Sicherheitseigenschaften bzw. des Stoerfallverhaltens; ebenso werden die Konzepte zur Brennstoffversorgung bzw. -entsorgung vorgestellt. Einsatzmoeglichkeiten des HTR werden ebenso wie Bewertungsverfahren fur den wirtschaftlichen Betrieb aufgezeigt.

FA1/4r die meisten Menschen begann das Atomzeitalter 1945 mit den AtombombenabwA1/4rfen auf Hiroshima und Nagasaki. Die Grundlagen fA1/4r diese Entwicklung wurden aber ein halbes Jahrhundert zuvor in ruhigen UniversitAtslaboratorien gelegt. Die Untersuchungen A1/4ber die Struktur des Atoms und seines Kerns erschienen bis 1938 rein akademisch. Mit der Entdeckung der Kernspaltung im Jahre 1938 Anderte sich die Forschungslandschaft gewaltig. Die Freisetzung und BezAhmung der immensen Energiemengen, die im Atomkern enthalten sind, gehAren zu den wichtigsten Errungenschaften der Menschheit. Der Autor - selbst ein Pionier der Kernforschung - erzAhlt die Geschichte dieser Entwicklungen und konzentriert sich dabei auf die beteiligten Wissenschaftler, ihre PersAnlichkeit und BeweggrA1/4nde.

This book describes the fundamentals of particle detectors as well as their applications. Detector development is an important part of nuclear, particle and astroparticle physics, and through its applications in radiation imaging, it paves the way for advancements in the biomedical and materials sciences. Knowledge in detector physics is one of the required skills of an experimental physicist in these fields. The breadth of knowledge required for detector development comprises many areas of physics and technology, starting from interactions of particles with matter, gas- and solid-state physics, over charge transport and signal development, to elements of microelectronics. The book's aim is to describe the fundamentals of detectors and their different variants and implementations as clearly as possible and as deeply as needed for a thorough understanding. While this comprehensive opus contains all the materials taught in experimental particle physics lectures or modules addressing detector physics at the Master's level, it also goes well beyond these basic requirements. This is an essential text for students who want to deepen their knowledge in this field. It is also a highly useful guide for lecturers and scientists looking for a starting point for detector development work.

The Black Book of Quantum Chromodynamics is an in-depth introduction to the particle physics of current and future experiments at particle accelerators. The book offers the reader an overview of practically all aspects of the strong interaction necessary to understand and appreciate modern particle phenomenology at the energy frontier. It assumes a working knowledge of quantum field theory at the level of introductory textbooks used for advanced undergraduate or in standard postgraduate lectures. The book expands this knowledge with an intuitive understanding of relevant physical concepts, an introduction to modern techniques, and their application to the phenomenology of the strong interaction at the highest energies. Aimed at graduate students and researchers, it also serves as a comprehensive reference for LHC experimenters and theorists. This book offers an exhaustive presentation of the technologies developed and used by practitioners in the field of fixed-order perturbation theory and an overview of results relevant for the ongoing research programme at the LHC. It includes an in-depth description of various analytic resummation techniques (which form the basis for our understanding of the QCD radiation pattern and how strong production processes manifest themselves in data) and a concise discussion of numerical resummation through parton showers. This forms the basis of event generators for the simulation of LHC physics, and their matching and merging with fixed-order matrix elements. It also gives a detailed presentation of the physics behind the parton distribution functions (which are a necessary ingredient for every calculation relevant for physics at hadron colliders such as the LHC) and an introduction to non-perturbative aspects of the strong interaction, including inclusive observables such as total and elastic cross sections, and non-trivial effects such as multiple parton interactions and hadronization. The book concludes with a useful overview contextualising data from previous experiments such as the Tevatron and the Run I of the LHC which have shaped our understanding of QCD at hadron colliders.

This book offers a concise introduction to the angular momentum, one of the most fundamental quantities in all of quantum mechanics. Beginning with the quantization of angular momentum, spin angular momentum, and the orbital angular momentum, the author goes on to discuss the Clebsch-Gordan coefficients for a two-component system. After developing the necessary mathematics, specifically spherical tensors and tensor operators, the author then investigates the 3-"j," 6-"j," and 9-"j" symbols. Throughout, the author provides practical applications to atomic, molecular, and nuclear physics. These include partial-wave expansions, the emission and absorption of particles, the proton and electron quadrupole moment, matrix element calculation in practice, and the properties of the symmetrical top molecule.

This handbook presents structural data on free polyatomic molecules. Since the structure of molecules defines the chemical, physical and biological properties of matter, this information is crucial for understanding, explaining and predicting chemical reactions and biochemical processes, developing new drugs and materials as well as studying interstellar media. Covering the structural data published between 2009 and 2017, this book supplements the previous Landolt-Boernstein volumes "Structure Data of Free Polyatomic Molecules" (eds. K. Kuchitsu, N. Vogt, M. Tanimoto), which included data from the literature published up to 2008. It systematizes and describes peculiarities of molecular structures for about 1000 compounds studied mainly by gas-phase electron diffraction and rotational spectroscopy. All structures are given in three-dimensional representations.

Das vorliegende Taschenbuch soll weder ein Lehrbuch fur den werdenden Experten auf dem Gebiet der Hoch- energiephysik noch eine Monographie fur den Spezialisten dieses Teilgebietes der Physik sein. Es ist ein Versuch, den tiefgreifenden Wandel im Verstandnis der Mikro- welt, wie er sich in der zweiten Halfte der siebziger Jahre vollzog, einem breiteren interessierten Leserkreis nahc- zubringen. Die wohl wesentlichsten Impulse waren die Entdeckung der neuen Teilchen in der Hadronenspektro- skopie, der experimentelle Nachweis des neutralen Stro- mes in der schwachen Wechselwirkung und der Nachweis der Substruktur der Hadronen beim Studium der tief- inelastischen Lepton-Hadron-Streuung. Durch diese Ent- deckungen erhielten Modelle wie etwa das Quark-Modell ein neues Gewicht. Von besonderer Bedeutung erwiesen sich die Entdeckungen jedoch fur das Verstandnis der fundamentalen Krafte der Natur wie beispielsweise die Zusammenfassung der elektromagnetischen und schwachen Wechselwirkungen durch eine Feldtheorie. Das vorliegende Taschenbuch ist in erster Linie fur Fachkollegen gedacht, die auf anderen Teilgebieten der Physik, sei es in der Industrie, der Hochschule, dem Forschungsinstitut oder der Schule, arbeiten. Aber auch Diplomanden oder Wissenschaftler angrenzender Dis- ziplinen koennen es nutzen, um sich einen UEberblick uber den erreichten Stand und die Probleme der Hochenergie- physik zu verschaffen. 6 Vorwort Mein besonderer Dank gilt dem Kollegen Prof. Dr. U. KUNDT fur die vielen Hinweise und Anregungen bei der Konzeption und Abfassung des Manuskripts. Frau J. NOTTROT: r' danke ich fur ihre grosse Hilfe bei seiner Herstellung. August 1979 KARL LANIUS Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung . . . . . . . . . . 9 Symmetrien und Erhaltungssatze 2.

In der Quantentheorie werden Observable durch Operatoren im Hilbert-Raum dargestellt. Der dafA1/4r geeignete mathematische Rahmen sind die Cx - Algebren, welche Matrizen und komplexe Funktionen verallgemeinern. Allerdings benAtigt man in der Physik auch unbeschrAnkte Operatoren, deren Problematik eigens untersucht werden muA. Dementsprechend werden zunAchst mathematische Fragen studiert und dann die Methoden auf atomare Systeme angewandt. Obgleich man auAer dem Wasserstoffatom kaum explizit lAsbare Probleme findet, lassen sich nicht nur allgemeine qualitative Fragen, etwa bezA1/4glich des Energiespektrums und Streuverhaltens, beantworten, sondern auch quantitativ kann man auch fA1/4r kompliziertere Systeme fA1/4r meAbare GrAAen Schranken teils befriedigender Genauigkeit finden. Inhaltsverzeichnis: Einleitung: Die Struktur der Quantentheorie; GrAAenordnungen atomarer Systeme.- Die mathematische Formulierung der Quantenmechanik: Lineare RAume; Algebren; Darstellungen im Hilbertraum; Einparametrige Gruppen; UnbeschrAnkte Operatoren und quadratische Formen.- Quantendynamik: Das Weyl-System; Der Drehimpuls; Die Zeitentwicklung; Der Limes t; StArungstheorie; StationAre Streutheorie.- Atomare Systeme: Das Wasserstoffatom; Das H-Atom in AuAeren Feldern; Heliumartige Atome; Streuung am einfachen Atom; Komplexe Atome; Kernbewegung und einfache MolekA1/4le.

Dieses Buch bezweckt die Bereitstellung einer Einfiihrung in die Praxis und Theorie der NMR-Spektroskopie, die es dem studentischen Leser ermoglicht, das Protonenresonanzspektrum einer einfachen un- bekannten organischen Verbindung aufzunehmen und zu deuten. Zwar enthalten die meisten einfiihrenden Lehrbticher der organi- schen Chemie eine Darstellung der NMR-Spektroskopie, jedoch ist die Besprechung gewohnIich ziemlich knapp. Auch viele Laboratoriums- vorschriften der organischen Chemie erwahnen die NMR- Spektroskopie, aber nur einige besprechen die Deutung der Spektren; selten wird eriautert, wie die Probe zu praparieren und wie das Spek- trum aufzunehmen ist. Nachdem nunmehr NMR ein so bedeutsamer Teil der organischen Chemie geworden ist und Protonenresonanzspek- trometer weithin verfiigbar sind, glauben wir, daB viele Dozenten und Studenten der Theorie und Praxis der NMR-Spektroskopie mehr Auf- merksamkeit zu widmen wtinschen. Dieses kurze Einfiihrungsbuch ist daher so angeIegt, daB es eine umfassendere Darstellung erieichtert. In den ersten Kapiteln werden der NMR-Effekt eingefiihrt und die drei Hauptmerkmale eines NMR-Spektrums beschrieben: die Unterschiede in der chemischen Verschiebung, das Integral und die Linienaufspal- tung infolge von Spin-Spin-Wechselwirkung. Sod ann wird die Auf- spaitung 1. Ordnung gezeigt und besprochen; dann werden von der 1. Ordnung abweichende, komplizierte Aufspaltungsbiider beschrie- ben. Die magnetische Aquivalenz wird exakt definiert. Kap. 7 ist der Deutung der Protonenresonanzspektren einer Anzahl von Verbindun- gen bekannter Struktur gewidmet und eriautert, wie die Interpretation der Spektren unbekannter Verbindungen anzupacken ist. Zwei KapiteI beschreiben dann praktische Aspekte der Probenvorbereitung und der Spektrenaufnahme, und ein SchluBkapiteI erwahnt einige weitere An- wendungen und Techniken der NMR-Spektrometrie.

, Moechten die ungeheuren Moeglichkeiten, die mit der Verwertung der Kernumwand- lungen verbunden sind, zum Segen der Menschheit und nicht zu ihrer Vernich- tung fuhren! 0Tro HAHN Es bedarf wohl keiner besonderen Betonung, dass die Atom-und Kernphysik in den letzten Jahrzehnten immer mehr an Bedeutung gewonnen haben. Mit fortschreitender Vertiefung der Erkenntnisse, der Verwendung immer neuer und gewaltigerer technischer Hilfsmittel in der Forschung und der von Jahr zu Jahr groesser werdenden praktischen Bedeutung wachsen naturgemass auch das lgemeine Interesse und der Wunsch nach einer zusammenfassenden Darstellung aller damit verbundenen Grundfragen. Diesem Zweck moechte dieses Buch dienen, das zudem moeglichst ubersichtlich und leicht verstandlich sein soll. Es will vor allem den Studierenden unserer Fachschulen, den Hochschulstudenten, fur welche die Physik nicht Hauptfach ist, und allen gebildeten Laien eine Hilfe sein, denen nur elementare mathematische Kenntnisse zur Verfugung stehen. Das Eindringen in die eigentliche Theorie setzt bekanntlich umfangreiche mathematische Hilfsmittel voraus. Um so starker tritt andererseits das Be- durfnis nach anschaulicher Vorstellung a!lf, was wiederum auf Schwierigkeiten stoesst, weil die Hauptgegenstande, um die es hier geht - das Atom, die Elementarteilchen und Energie- quanten-, der unmittelbaren Anschauung nicht zuganglich sind. Wenn es der Verfasser dennoch versucht, weitgehend bildliehe Darstellungen heranzuziehen, dann muss betont werden, dass es sich nur um Modell-, also Hilfsvorstellungen handelt, die das Verstandnis erleichtern sollen, keinesfalls aber um naturgetreue, vergroesserte Wiedergaben der wirklichen Verhaltnisse. In ahnlicher Weise werden auch manche theoretische Grundlagen, z. B. die Unscharfe- beziehung, mit moeglichst anschaulichen Mitteln erlautert.

The hands of humans split the atom and reshaped the world. Gradually revealing a sublime nightmare that begins with spontaneous nuclear fission in the protozoic and ends with the omnicide of the human race, The Manhattan Project traces the military, cultural, and scientific history of the development of nuclear weapons and nuclear power through searing lyric, procedural, and visual poetry. Ken Hunt's poetry considers contemporary life-life in the nuclear age-broadly and deeply. It dances through the liminal zones between routine and disaster, between life and death, between creation and destruction. From the mundane to the extraordinary, Hunt's poems expose the depth to which the nuclear has impacted every aspect of the everyday, and question humanity's ability to avoid our destruction. Challenging the complicity of the scientists who created devastating weapons, exploring the espionage of the nuclear arms race, and exposing the role of human error in nuclear disaster, The Manhattan Project is a necropastoral exploration of the literal and figurative fallout of the nuclear age. These poems wail like a meltdown siren, condemning anthropocentric thinking for its self-destructive arrogance.

La Guía para el uso de sedimentos en la reconstrucción histórica de la contaminación en zonas costeras presenta los métodos, procedimientos operacionales y recomendaciones prácticas para el muestreo, la preparación y la fechación de perfiles sedimentarios mediante los radionucleidos 210Pb y 137Cs, con el propósito de evaluar tendencias históricas de la contaminación en zonas costeras. La guía contribuye a la armonización metodológica entre los laboratorios que fechan sedimentos marino-costeros y es complementaria al libro Radiocronología de sedimentos costeros utilizando 210Pb: modelos, validación y aplicaciones, publicado por el OIEA en 2012.

Das Problem der mechanischen Beanspruchung von Festkorpern wird aus wissenschaftlichem Interesse, aber auch auf Grund seiner eminent praktischen Bedeutung seit langem studiert. Die fruhen theoretischen Arbeiten der Kontinuumsmechanik legten zunachst idealisierend isotropes Verhalten des Werkstuckes zu- grunde, seit langerem werden aber auch anisotrope Medien in den Kreis der Betrachtungen gezogen. In den zwanziger Jahren unseres Jahrhunderts entstand eine zweite Arbeitsrichtung, die sich mit diesen Fragen, ausgehend von kristallphysikalischen Grundlagen, beschaftigt. Die Moglichkeit der Zuchtung groBer Kristalle und die durch Rontgenstrahlbeugung gegebene Struktur- und Texturforschung standen an der Wiege der neuen Richtung, in der die Anisotropie des elastischen und plastischen Verhal- tens im Mittelpunkt steht. Diese Arbeiten werden heute welt- weit in groBem Umfang betrieben, besonders auch unter Beruck- sichtigung der Bedeutung von Gitterfehlern. Auf den internationalen Kongressen der Gesellschaft fur an- gewandte Mathematik und Mechanik haben wahrend einer Reihe von Jahren Vertreter beider Arbeitsrichtungen uber ihre Ergebnisse berichtet. Leider flaute diese Zusammenarbeit immer mehr ab und etwa seit Ende des Zweiten Weltkrieges haben sich beide Gruppen weitgehend isoliert. Die so wichtige Kenntnis der Er- gebnisse der sachlich verwandten Nachbargruppe ist leider auf beiden Seiten sehr zuruckgegangen.

Optics has been part of scientific enquiry from its beginning and remains a key element of modern science. This book provides a concise treatment of physical optics starting with a brief summary of geometrical optics. Scalar diffraction theory is introduced to describe wave propagation and diffraction effects and provides the basis for Fourier methods for treating more complex diffraction problems. The rest of the book treats the physics underlying some important instruments for spectral analysis and optical metrology, reflection and transmission at dielectric surfaces and the polarization of light. This undergraduate-level text aims to aid understanding of optical applications in physical, engineering and life sciences or more advanced topics in modern optics.

No one has ever seen a quark. Yet physicists seem to know quite a lot about the properties and behavior of these ubiquitous elementary particles. Here a top researcher introduces us to a fascinating but invisible realm that is part of our everyday life. Timothy Smith tells us what we know about quarks--and how we know it.

Though the quarks that make science headlines are typically laboratory creations generated under extreme conditions, most quarks occur naturally. They reside in the protons and neutrons that make up almost all of the universe's known matter, from human DNA to distant nebulae, from books and tables to neutron stars. Smith explains what these quarks are, how they act, and why physicists believe in them sight unseen. How do quarks arrange themselves? What other combinations can nature make? How do quarks hold nuclei together? What else is happening in their hidden worlds? It turns out that these questions can be answered using a few simple principles, such as the old standby: opposites attract. With these few principles, Smith shows how quarks dance around each other and explains what physicists mean when they refer to "up" and "down" quarks and talk about a quark's color, flavor, and spin.

Smith also explains how we know what we know about these oddly aloof particles, which are eternally confined inside larger particles. He explains how quark experiments are mounted and how massive accelerators, targets, and detectors work together to collect the data that scientists use to infer what quarks are up to.

A nonmathematical tour of the quark world, this book is written for students, educators, and all who enjoy scientific exploration--whether they seek a taste of subnuclear physics or just wonder about nature on the smallest of scales.