Kernresonanzfluoreszenz

Kernresonanzfluoreszenz,

 

das der Resonanzfluoreszenz von Atomen entsprechende Verhalten von Atomkernen (eines Absorbers) gegenüber der Gammastrahlung, die von den gleichartigen Kernen (eines Primärstrahlers) ausgestrahlt wird: Die Absorberkerne absorbieren unter bestimmten Bedingungen die Gammaquanten dieser Strahlung (Kernresonanzabsorption), werden dadurch angeregt und geben wenig später die Anregungsenergie in Form eines Gammaquants gleicher Energie wieder ab (Kernfluoreszenzstrahlung). Infolge der bei der Emission beziehungsweise Absorption der Gammaquanten auf die Kerne des Primärstrahlers beziehungsweise des Absorbers übertragenen relativ großen Rückstoßenergien tritt eine Verschiebung der Absorptionsfrequenz gegenüber der Emissionsfrequenz auf. Eine Kernresonanzfluoreszenz ist daher im Allgemeinen nur möglich, wenn der zugehörige Energieunterschied durch einen genügend starken Doppler-Effekt beim Primärstrahler und/oder beim Absorber kompensiert wird (z. B. durch Doppler-Verbreiterung der Kernniveaus bei hohen Temperaturen oder durch Rotation auf einer Ultrazentrifuge). Durch Einbau spezieller Kerne (z. B. Eisen) in Kristalle lässt sich die Rückstoßenergie vermeiden; die dann v. a. bei tiefen Temperaturen auftretende rückstoßfreie Kernresonanzabsorption ist der Mößbauer-Effekt.