Kernmagneton
# Kernmagneton

Das Kernmagneton (Symbol $\mu _{\mathrm {K} }$ oder $\mu _{\mathrm {N} }$ mit N für Nukleon) wird in der Kern- und Teilchenphysik üblicherweise als Einheit für magnetische Momente verwendet. Es ist definiert als Betrag des magnetischen Moments eines Dirac-Teilchens mit der Ladung und Masse des Protons:

    $\mu _{\mathrm {N} }={\frac {e}{2m_{\mathrm {p} }}}\,\hbar$

mit

    $e$: elektrische Elementarladung
    $\hbar$: reduziertes plancksches Wirkungsquantum
    $m_{\mathrm {p} }$: Protonmasse.

Nach derzeitiger Messgenauigkeit hat es den Wert:

    ${\begin{aligned}\mu _{\mathrm {N} }&=3{,}152\,451\,258\,44(96)\cdot 10^{-8}\ \mathrm {eV/T} \\&=5{,}050\,783\,7461(15)\cdot 10^{-27}\ \mathrm {J/T} ,\end{aligned}}$

wobei die eingeklammerten Ziffern die Unsicherheit in den letzten Stellen des Wertes bezeichnen, diese Unsicherheit ist als geschätzte Standardabweichung des angegebenen Zahlenwertes vom tatsächlichen Wert angegeben; es stehen

    $\mathrm {eV}$ bzw. $\mathrm {J}$ für die Energieeinheiten Elektronenvolt bzw. Joule
    $\mathrm {T}$ für die Einheit Tesla der magnetischen Flussdichte.

Die gemessenen magnetischen Momente von Proton und Neutron sind:

    ${\begin{aligned}\mu _{\mathrm {p} }&=2{,}7928\,\mu _{\mathrm {N} }\\\mu _{\mathrm {n} }&=-1{,}9130\,\mu _{\mathrm {N} },\end{aligned}}$

Wären sie punktförmige Teilchen, würde man $\mu _{\mathrm {p} }=1\,\mu _{\mathrm {N} }$ und $\mu _{\mathrm {n} }=0\,\mu _{\mathrm {N} }$ erwarten. Diese deutliche Diskrepanz war einer der frühesten Hinweise dafür, dass Proton und Neutron zusammengesetzte Teilchen sind (aus Quarks, wie man heute weiß).

