Rutherfordscher Streuversuch

In diesem Experiment können wir die Streuung von α-Teilchen an Gold-Atomkernen betrachten. Als Strahlungsquelle dient ein ²⁴¹Americium-Präparat mit einer Aktivität von 340 kBq. Die α-Teilchen werden mit einem Halbleiterdetektor detektiert. Für die Durchführung muss die Streukammer abgepumpt werden, da die α-Teilchen an Luft nur sehr kurze Strecken zurücklegen können.

In einem ersten Versuchsteil wird das ²⁴¹Am-Präparat direkt gegenüber des Detektors angeordnet. Der Detektor registriert daraufhin Zählraten im Bereich von etwa 1500 counts pro 20 s. Wird eine Gold-Folie zwischen ²⁴¹Am-Präparat und Detektor eingebracht, sinkt die Zählrate leicht um etwa 10%. Im Wesentlichen lässt die Gold-Folie die α-Teilchen passieren.

In einem zweiten Versuchsteil wird das ²⁴¹Am-Präparatum 15° aus der ursprünglichen Verbindungsachse von Präparat und Detektor herausgedreht. Ohne dass sich die Gold-Folie zwischen ²⁴¹Am-Präparat und Detektor befindet, fällt die Zählrate auf nahezu keine Ereignisse pro 60 s ab. Wird hingegen die Gold-Folie zwischen ²⁴¹Am-Präparat und Detektor eingeschwenkt, so liegt die Zählrate bei rund 100 counts pro 60 s. Die Gold-Atomkerne sind folglich in der Lage, die α-Teilchen aus ihrer geraden Flugbahn heraus abzulenken, so dass sie selbst dann teilweise auf den Detektor treffen, wenn sich dieser nicht direkt gegenüber des ²⁴¹Am-Präparats befindet.