Diprotonkorrelationen

Diprotonkorrelationen bezeichnen die Korrelation zweier Protonen in einem Kernsystem oder in Produkten eines Kernprozesses. Sie beschreiben die Wahrscheinlichkeit, zwei Protonen mit einem bestimmten Relativimpuls q gemeinsam zu detektieren, und liefern Einblicke in räumliche und zeitliche Strukturen von Emissionsquellen sowie in Paarungsmechanismen innerhalb des Nukleonsystems.

Auf theoretischer Ebene werden Diprotonkorrelationen häufig durch die Proton-Proton-Korrelationsfunktion C_pp(q) beschrieben. Diese Funktion berücksichtigt Pauli-Ausschluss, Coulomb-Repulsion und die starke Wechselwirkung in deren kurzen Reichweiten. In freier Raum existiert kein gebundener Diproton; daher entstehen signifikante Korrelationen vor allem durch Final-State-Interaktionen sowie durch Kernstruktur, Emissionszeit und Abgabemechanismen wie simultane oder sequentielle Zwei-Protonen-Emission.

Experimentell werden Diprotonkorrelationen aus Zwei-Protonen-Koinzidenz-Messungen abgeleitet, etwa in Reaktionen mit kurzlebigen Beams oder in femtoskopischen Messungen in der Kernphysik. Aus der Form der C_pp(q), aus dem gemessenen Verteilungsprofil des Relativmoments und aus der angenommenen Emissionsquelle lassen sich Rückschlüsse auf Querschnitte, Quellenradien und Emissionszeiten ziehen. Die Ergebnisse tragen zur Charakterisierung von Paarungs- und Clusterphänomenen in protonenreichen Kernen bei.

Anwendungen und Bedeutung: Diprotonkorrelationen helfen, die Protonenpaarung in Nukleons-Systemen zu verstehen, die Struktur protonenreicher Kerne und die Mechanismen der Zwei-Protonen-Abgabe. Sie beeinflussen theoretische Modelle der Kernstruktur und liefern Hinweise für Prozesse in der Astrophysik, wie den rp-Prozess, in dem schnelle Protonenreaktionen eine Rolle spielen könnten.

Siehe auch: Protonenreiche Kerne, Zwei-Protonen-Abgabe, Femtoskopie in der Kernphysik.