Neben der Elementarteilchen- und der Festkoerperphysik ist die Plasmaphysik eines der zukunftstrachtigsten Gebiete der Physik. Die vielen praktischen Anwendungen reichen von der Fusionsenergie, der Weltraumforschung, der Werkstoffbearbeitung, neuartigen Raketen und Teilchenbeschleunigern, neuen Quellen fur Licht, Teilchenstrahlung und Laserstrahlung, Plasmaschaltern, Plasmawellenleitern, Plasmakondensatoren u.a. bis hin zur Plasmaphysik des Festkoerpers, zu plasmachemischen Methoden, etwa der Benzinerzeugung oder von Edelgasreaktionen, und zu Plasmakerzen zur Beseitigung von Sonderabfallen. 99% der gesamten Materie des Weltalls befindet sich im Plasmazustand. Der Physiker bezeichnet als Plasma gasfoermige, flussige oder feste Materie, in der freie Ladungstrager (Ionen, ungebundene Elektronen) in einer solchen Anzahl vorkommen, da sie durch ihre Wechselwirkung die Eigenschaften des Mediums wesentlich bestimmen. Metalle, manche Halbleiter, konzentrierte Elektrolyte oder ionisierte Gase sind daher als Plasmen zu bezeichnen. Das vorliegende Lehrbuch gibt in einer fur Studenten, Techniker und Physiker leicht verstandlichen und anschaulichen Art einen kurzen UEberblick uber das Gesamtgebiet der Plasmaphysik und ihre Anwendungen. Fur Physiker, Techniker und Studenten Werbemittel: Novi Physics 4/94, Werbeblatt

Bei der Erforschung der Struktur der Materie spielen seit den zwanziger Jahren dieses Jahrhunderts Teilchenbeschleuniger eine wichtige Rolle. Sie liefern die fur die Experimente mit Atomkernen oder Elementarteilchen erforderlichen hoch- energetischen Strahlen mit 'reproduzierbaren, wohldefinierten Eigenschaften. Im Laufe der Zeit sind die fur diesen Zweck entwickelten Anlagen vor allem wegen der erforderlichen sehr hohen Teilchenenergien immer groesser geworden und ha- ben inzwischen Dimensionen von uber 10 km erreicht, die nur noch im Rahmen von Grossforschungsanlagen gebaut und betrieben werden koennen. Daneben hat sich in jungerer Zeit eine zweite wichtige Anwendung von Beschleunigern eta- bliert, nahmlich die Nutzung der sogenannten Synchrotronstrahlung. Diese wurde erstmals in Elektronen-Synchrotrons beobachtet, nach denen sie auch be- nannt wurde. Wegen ihrer hervorragenden Eigenschaften hat sie sich neben den Neutronenstrahlen zum wichtigsten Werkzeug zur Untersuchung von Festkoerpern entwickelt. Daher werden inzwischen weltweit viele meist kleinere Elektronen- beschleuniger gebaut, die ausschliesslich fur diesen Zweck optimiert sind. Die Beschleunigerphysik hat sich damit ein recht breites Anwendungsfeld geschaffen. Das vorliegende Buch hat sich zum Ziel gesetzt, die wichtigsten physikali- schen und technischen Grundlagen der Beschleuniger systematisch zusammen- zutragen und dabei die Anforderungen der Teilchen- und Hochenergiephysik wie auch die Erzeugung der Synchrotronstrahlung zu behandeln. Wegen der grossen Vielfalt der Beschleunigertypen und ihrer diversen Anwendungen war es aller- dings nicht moeglich, alle heute im Beschleunigerbereich wichtigen Teilaspekte hier zu behandeln. Daher wurde bewusst eine Auswahl getroffen, bei der ne- ben den fur alle Beschleuniger wichtigen Grundlagen besonders die Aspekte der Elektronenspeicherringe in den Vordergrund treten.

In derUmgangssprache besitzt das Wort Symmetrie zwei verschie- dene Bedeutungen. Erstens bedeutet es dasselbe wie Ausgewogenheit, Harmonie und Schonheit. Zweitens dasselbe wie Spiegelsymmetrie. Der Symmetriebegriff der Physik prazisiert und verallgemeinert den Begriff Spiegelsymmetrie der Umgangssprache. Er kann auf Objekte im Raum, auf den Raum selbst, auf die Zeit, auf Aufgaben und Losungen und auf die N aturgesetze angewendet werden. Dies Buch ist den Symmetrien der Naturgesetze und ihren Bre- chungen gewidmet. Sonst noch aufgenommenes dient zur Illustration. Alle Symmetrien verbindet ihre Beziehung zur Unbeobachtbarkeit. Eine Transformation ist genau dann eine Symmetrietransformation, wenn nicht beobachtet werden kann, ob sie durchgefiihrt wurde. Das ist, sehr verkiirzt, ein Hauptthema des Buches. Das Buch "Symmetrie - Bauplan der Natur" eines der Autoren (Genz 1987a) enthiilt die Ankiindigung einer Broschiire mit den in dem populiirwissenschaftlichen Buch unterdriickten Formeln. Statt der ge- plant en Broschiire ist nun dieses Buch entstanden. Es erziihlt das Sym- metriethema neu - fiir Leser, die iiber bessere Kenntnisse in den Natur- wissenschaften verfiigen, als sie beim allgemeinen Publikum vorausge- setzt werden konnen.

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.

The study of neutrinos and their interaction with matter has made many important contributions to our present knowledge of physics. This advanced text introduces neutrino physics and presents a theoretical framework for describing relativistic particles. It gives a pedagogical description of the neutrino, its properties, the standard model of electroweak interactions, and neutrino scattering from leptons and nucleons. Focusing on the role of nuclear effects, the discussion extends to various processes of quasielastic, inelastic, and deep inelastic scattering from nucleons and nuclei. Neutrino sources, detection and oscillation, along with the role of neutrinos in astrophysics and motivation for the need of physics beyond the standard model are discussed in detail. This topical book will stimulate new ideas and avenues for research, and will form a valuable resource for advanced students and researchers working in the field of neutrino physics.

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.

As an integral part of the International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles (INPRO), several collaborative projects were established by its members. The IAEA/INPRO Collaborative Project on Environmental Impact Benchmarking Applicable for Nuclear Energy Systems under Normal Operation (ENV) was one of them. This publication is the outcome of the ENV summarising results developed under this project by the groups of national experts. It presents a set of examples of different approaches for estimating environmental impact from nuclear power plants (NPPs) under normal operation conditions in different countries based on participants' experience and considering the IAEA Safety Standard on a generic framework for consideration of radiological environmental impact. It also contributes to the development of a common understanding in assessing releases from new NPPs and associated activities in terms of the radiation dose to members of the public. This publication will contribute to further improvement of the INPRO methodology and can help Member States applying it to perform a nuclear energy system assessment in the area of environmental impact of stressors.

To assure the safe, technically optimal and cost effective management of spent fuel and radioactive waste, appropriate policies and strategies are required. This publication clarifies the differences between a policy and a strategy, and provides principal advice to Member States on the typical composition, mutual links and the process of compilation of such documents. It also offers options for and indicates approaches to the management of spent fuel and radioactive waste, thus enabling an effective spent fuel and radioactive waste management infrastructure to be developed.

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.