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KernisomereAutor: Hans Lohninger Atomkerne können - genauso wie die Atomhüllen - einen oder mehrere angeregte Zustände aufweisen, die jeweils unterschiedlichen Energieniveaus entsprechen. Man nennt die energetisch unterschiedlichen, aber in ihrer Zusammensetzung gleichen Atomkerne Kernisomere. Kernisomere sind also Isotope auf unterschiedlichen Energieniveaus. Sie werden durch ein hochgestelltes "m" nach der Atommasse angezeigt. Gibt es von einem Isotop mehrere Kernisomere so werden diese durchnummeriert, also z.B. 166m1Ho, oder 178m2Hf. Bei der Rückkehr eines angeregten Kerns in seinen Grundzustand verliert er Energie, die entweder als Gammaquant oder als hochenergetisches Elektron (durch "interne Konversion", bei der ein Elektron der innersten Schale aus der Elektronenhülle geschleudert wird) abgestrahlt wird. Die Halbwertszeit für die Rückkehr in den Grundzustand kann von Picosekunden bis zu Milliarden von Jahren reichen. Die meisten Kernisomere kehren innerhalb extrem kurzer Zeit (im Picosekundenbereich) in den Grundzustand zurück. Kernisomere mit längerer Halbwertszeit (> 1 ns) nennt man metastabile Nuklide (z.B. 99mTc mit th=6.01 h, oder 178m2Hf mit th=31 Jahre). Kernisomere können in Abhängigkeit der Anregungsenergie beträchtliche Energiemengen speichern, so enthält 1 g 178m2Hf rund 1.3 GJ, was der Energie entspricht die bei der Explosion von etwa 310 kg TNT freigesetzt wird. Die folgende Tabelle listet die Zahl der bekannten Kernisomere aller chemischen Elemente auf:
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Last Update: 2013-08-08